The invention discloses a treatment process for photocatalytic degradation of printing and dyeing wastewater, with a photocatalyst used as a bismuth nano cluster of bismuth nanoparticles /TiO2/ graphene composite photocatalyst. The catalyst is first made of graphene oxide, and then the photocatalytic activity of TiO2 is loaded on its lamellar, and then the bismuth nanocluster is modified to the graphene layer loaded with TiO2, and the photocatalyst is reduced to a high catalytic activity for the printing and dyeing wastewater. The invention solves the problem of low degradation efficiency of printing and dyeing wastewater in the prior art, and is suitable for the degradation of organic dyes in printing and dyeing wastewater.
【技术实现步骤摘要】
一种铋基复合光催化剂降解印染废水的处理工艺
本专利技术涉及一种光催化降解印染废水的处理工艺,采用铋纳米团簇-铋纳米粒子/TiO2/石墨烯复合光催化剂,该光催化剂的组成和特殊结构使其具有高效的光催化降解活性,该处理工艺具有操作简单、成本低廉、降解效率高等优点。
技术介绍
在纺织印染加工过程中,大量使用了污染环境和对人体有害的助剂,这些助剂大多以液体的形态排放,不可避免地进入水体环境,造成水体污染。如罗丹明B染料具有致癌和致突变性,含有罗丹明B的废水色度深、有机污染物含量高、生物降解性差,用常规的方法如物理吸附法、芬顿法等难以治理,导致污染水质长期恶化,严重危害水体环境和人类的健康,因此对这类废水的降解处理显得十分重要和紧迫。近年来大量新型环保材料应运而生。纳米TiO2材料正是这种能够净化环境和高效利用太阳能的绿色功能材料。它不仅具有氧化能力强、优异的化学稳定性、能量消耗第、无后续二次污染等优点,而且还具有价格低廉、无毒无害、可长期使用等特点,因此近年来备受光催化科研工作者的青睐和关注,并且将其广泛应用于新能源领域如染料敏华太阳能电池、光解水产氢、微波吸附、光吸附、生物医药处理、光伏电池、光催化、锂离子电池等。但半导体TiO2材料也存在一些严重的缺陷,例如纯TiO2光催化剂的光生电子空穴对的寿命短,光吸收范围窄和光转换效率低,限制了固体粉末催化剂的应用。所以需要对纳米二氧化钛的形貌进行修饰和改性研究,提高其对太阳光吸收效率已经迫在眉睫。因此,合理地运用太阳能和半导体氧化物制备氢能和有效地治理环境将受到人们越来越多的重视。铋系光催化剂近年来受到广泛关注。近年来, ...
【技术保护点】
一种可见光降解印染废水的处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:将铋纳米团簇‑铋纳米粒子/TiO2/石墨烯复合光催化剂加入到一定浓度的印染废水中,充分搅拌并调节溶液pH=3.0~4.5,将混合溶液转入玻璃瓶中,黑暗环境中暗反应0.2~1h,然后在400W~700W的氙灯下进行常温、搅拌可见光催化降解反应0.5~2.5h。
【技术特征摘要】
1.一种可见光降解印染废水的处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:将铋纳米团簇-铋纳米粒子/TiO2/石墨烯复合光催化剂加入到一定浓度的印染废水中,充分搅拌并调节溶液pH=3.0~4.5,将混合溶液转入玻璃瓶中,黑暗环境中暗反应0.2~1h,然后在400W~700W的氙灯下进行常温、搅拌可见光催化降解反应0.5~2.5h。2.如权利要求1所述的可见光降解印染废水的处理工艺,其特征在于,所述印染废水中含有碱性艳绿。3.如权利要求1所述的可见光降解印染废水的处理工艺,其特征在于,所述的铋纳米团簇-铋纳米粒子/TiO2/石墨烯复合光催化剂的制备方法包括如下步骤:在200~350mg石墨粉、1.0~2.5g硝酸钠的混合溶液中,加入10~30mL98wt%的浓硫酸,在<5℃的温度下搅拌,让其在烧杯中反应1.5~2.0h;将高锰酸钾研磨成粉末,然后在0.5h内,于烧杯中加入1.5~2.5g粉末,在<5℃中反应1.5~3.0h;将烧杯放在恒温箱中升温到45~60℃,然后恒温1.5~2.5h,恒温结束后向烧杯中加入40~60mL去离子水,再将温度升至80~100℃,恒温10~30min;然后把烧杯中的溶液冷却到室内温度,加入80~120mL去离子水稀释,溶液变为亮黄色,之后再加入10~15mL35wt%的过氧化氢溶液;然后进行过滤,将滤渣用300~400mL5wt%的盐酸洗涤,用抽气泵抽干重复洗涤三次,然后再用去离子水洗涤三次,最后用透析袋透析两天,之后放入真空干燥箱内在80℃下干燥20h,最后研磨粉末得到氧化石墨烯。4.如权利要求1所述的可见光降解印染废水的处理工艺,其特征在于,所述的铋纳米团簇-铋纳米粒子/TiO2/石墨烯复合光催化剂的制备方法包括如下步骤:取上述制得的氧化石墨烯10~30mg,再加入10~30mL去离子水,利用超声波处理器在60W功率下超声处理30~60min,便可得到质量浓度为1mg/mL的氧化石墨烯溶液;将4.0~...
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