申請日2015.07.09

　　公開(公告)日2015.12.09

　　IPC分類號C02F1/30; C02F1/28; C02F101/34; C02F1/58; C02F1/72

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種光催化處理含酚廢水的二氧化鈦篩濾網(wǎng)，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域;針對處理含酚廢水時效果較差，利用率較低的問題，提供了一種光催化技術(shù)和吸附技術(shù)相結(jié)合的方法處理含酚廢水，含酚廢水通過納米二氧化鈦的光催化作用進行氧化，使含酚廢水光催化降解，同時通過由于活性炭載體的吸附能力為光催化反應(yīng)提供高濃度環(huán)境，提高了光催化反應(yīng)的速率，本發(fā)明能在常溫常壓下進行有效地吸附和去除廢水中酚類物質(zhì)且沒有二次污染，綠色環(huán)保。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種光催化處理含酚廢水的二氧化鈦篩濾網(wǎng)，其特征在于具體制備步驟為：

　　(1)在-4℃的冰鹽浴中，量取5mL的四氯化鈦溶液緩慢滴加到5mL的濃硫酸 中和100mL的蒸餾水混合溶液中進行攪拌，攪拌時間為3～5min，攪拌速度為 200r/min，同時進行升溫,升溫至45℃后保溫20～30min;

　　(2)待保溫結(jié)束后迅速在上述溶液中滴加10mL的濃氨水，調(diào)節(jié)pH值為8～9， 調(diào)節(jié)完之后繼續(xù)攪拌15min后使反應(yīng)均勻化，在室溫下陳化20～24h;

　　(3)對上述陳化后的產(chǎn)品進行過濾，用蒸餾水洗去氯離子，并用0.15mol/L的 硝酸銀檢測氯離子，直至檢測不到為止后加入50mL無水乙醇潤洗3次，將產(chǎn)品 在紅外燈下烘烤3～5h，將沉淀干燥研磨，于600℃下焙燒5h，自然冷卻后得白 色產(chǎn)品納米二氧化鈦，放置一邊，備用;

　　(4)稱取3.9g的活性炭纖維與上述制得的納米二氧化鈦粉末于200mL錐形瓶 中，并向其中加入10ml的無水乙醇和15ml的十六烷基三甲基間溴化物進行反 應(yīng);

　　(5)經(jīng)反應(yīng)30～40min后對上述液體進行過濾，得到濾餅用乙醚沖洗2～3次， 去離子水洗滌2次，在70℃的烘箱中進行烘干，最后放入到馬弗爐中在溫度為 800℃下進行煅燒5～6h，制得微納米孔縫式光催化篩濾網(wǎng)。

　　說明書

　　一種光催化處理含酚廢水的二氧化鈦篩濾網(wǎng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種光催化處理含酚廢水的二氧化鈦篩濾網(wǎng)，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng) 域。

　　背景技術(shù)

　　隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，大量的廢物不斷進入環(huán)境中，使人類的生存環(huán) 境日益惡化，從而威脅到人類的生存健康;其中水環(huán)境污染問題尤為嚴重，含酚 廢水是一種來源廣、水量大、危害十分嚴重的工業(yè)廢水之一;酚類化合物是一種 原型質(zhì)毒物,對一切生物個體都有毒害作用;它可通過皮膚及黏膜的接觸而吸入 或經(jīng)口腔浸入生物體內(nèi),與細胞原漿中的蛋白質(zhì)接觸后形成不溶性蛋白質(zhì)而使細 胞失去活性,尤其對神經(jīng)系統(tǒng)有較大的親和力,使神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生病變;另外高濃度 的酚還可引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)病變;所以處理含酚廢水很有必要。

　　在傳統(tǒng)方法中通過氣體蒸餾法或者臭氧氧化等方法對含酚廢水進行處理， 但是這些方法資源消耗大，耗時耗力，且利用率較低，所以需要一種比較高效環(huán) 保的方法處理含酚廢水。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：針對處理含酚廢水時效果較差，利用率較 低的問題，提供了一種光催化技術(shù)和吸附技術(shù)相結(jié)合的方法處理含酚廢水，該方 法能耗低、反應(yīng)條件溫和、操作方便、可減少二次污染。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

　　(1)在-4℃的冰鹽浴中，量取5mL的四氯化鈦溶液緩慢滴加到5mL的濃硫酸 中和100mL的蒸餾水混合溶液中進行攪拌，攪拌時間為3～5min，攪拌速度為 200r/min，同時進行升溫,升溫至45℃后保溫20～30min;

　　(2)待保溫結(jié)束后迅速在上述溶液中滴加10mL的濃氨水，調(diào)節(jié)pH值為8～9， 調(diào)節(jié)完之后繼續(xù)攪拌15min后使反應(yīng)均勻化，在室溫下陳化20～24h;

　　(3)對上述陳化后的產(chǎn)品進行過濾，用蒸餾水洗去氯離子，并用0.15mol/L的 硝酸銀檢測氯離子，直至檢測不到為止后加入50mL無水乙醇潤洗3次，將產(chǎn)品 在紅外燈下烘烤3～5h，將沉淀干燥研磨，于600℃下焙燒5h，自然冷卻后得白 色產(chǎn)品納米二氧化鈦，放置一邊，備用;

　　(4)稱取3.9g的活性炭纖維與上述制得的納米二氧化鈦粉末于200mL錐形瓶 中，并向其中加入10ml的無水乙醇和15ml的十六烷基三甲基間溴化物進行反 應(yīng);

　　(5)經(jīng)反應(yīng)30～40min后對上述液體進行過濾，得到濾餅用乙醚沖洗2～3次， 去離子水洗滌2次，在70℃的烘箱中進行烘干，最后放入到馬弗爐中在溫度為 800℃下進行煅燒5～6h，制得微納米孔縫式光催化篩濾網(wǎng)。

　　本發(fā)明的原理是：首先含發(fā)含酚廢水通過納米二氧化鈦的光催化作用進行 氧化，使含酚廢水光催化降解，同時通過由于活性炭載體的吸附能力為光催化反 應(yīng)提供高濃度環(huán)境，提高了光催化反應(yīng)的速率，與此同時，由于光催化反應(yīng)在常 溫常壓下進行，被吸附的污染物在光催化劑作用下參與氧化反應(yīng)，使活性炭在污 染物環(huán)境中即被再生，也就是原位再生;然而由于二氧化鈦必須在紫外光照射的 條件下才可以發(fā)揮其光催化作用，且只有存在于活性炭表面，被光照射到的催化 劑才能發(fā)揮作用，導(dǎo)致催化劑和光源的利用率較低，因此對光催化劑進行改性， 使其從利用激發(fā)光向可見光移動，而有利于使用廉價的光源。

　　本發(fā)明的有益效果是：

　　(1)能在常溫常壓下進行徹底破壞酚類物質(zhì);

　　(2)通過光催化和活性炭吸附作用相結(jié)合，更加有效地吸附和去除廢水中酚類 物質(zhì);

　　(3)沒有二次污染，綠色環(huán)保;

　　(4)產(chǎn)品成本較低，節(jié)約資源。

　　具體實施方案

　　在-4℃的冰鹽浴中，量取5mL的四氯化鈦溶液緩慢滴加到5mL的濃硫酸 中和100mL的蒸餾水混合溶液中進行攪拌，攪拌時間為3～5min，攪拌速度為 200r/min，同時進行升溫,升溫至45℃后保溫20～30min;待保溫結(jié)束后迅速在上 述溶液中滴加10mL的濃氨水，調(diào)節(jié)pH值為8～9，調(diào)節(jié)完之后繼續(xù)攪拌15min 后使反應(yīng)均勻化，在室溫下陳化20～24h;對上述陳化后的產(chǎn)品進行過濾，用蒸 餾水洗去氯離子，并用0.15mol/L的硝酸銀檢測氯離子，直至檢測不到為止后加 入50mL無水乙醇潤洗3次，將產(chǎn)品在紅外燈下烘烤3～5h，將沉淀干燥研磨， 于600℃下焙燒5h，自然冷卻后得白色產(chǎn)品納米二氧化鈦，放置一邊，備用;稱 取3.9g的活性炭纖維與上述制得的納米二氧化鈦粉末于200mL錐形瓶中，并向 其中加入10ml的無水乙醇和15ml的十六烷基三甲基間溴化物進行反應(yīng);經(jīng)反 應(yīng)30～40min后對上述液體進行過濾，得到濾餅用乙醚沖洗2～3次，去離子水洗 滌2次，在70℃的烘箱中進行烘干，最后放入到馬弗爐中在溫度為800℃下進行 煅燒5～6h，制得微納米孔縫式光催化篩濾網(wǎng)。