一种污水处理材料制造技术

本发明专利技术公开了一种污水处理材料，采用如下方法制备：称量硫酸亚铁和钨酸钠以及硝酸铈溶于乙二醇中，随后加入磷酸，超声混合均匀，微波溶剂热反应，得到空心球状的P、Ce共掺杂FeWO4；称取钛酸四丁酯和Sr盐溶液溶于去离子水中，随后加入乙二胺四乙酸和P、Ce共掺杂FeWO4，超声混合均匀以后，以300W

【技术实现步骤摘要】
一种污水处理材料


[0001]本专利技术属于污水处理
，尤其涉及一种处理污水的光催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着环境污染的日益加重，光催化技术引起了人们的广泛关注。光催化技术主要利用太阳能来实现对水中有毒有机物质及部分无机物质的降解，其能耗低、催化性能高效、操作简单、且成本低，因此越来越收到研究者的重视。目前，研究者尝试采用将两种材料复合形成异质结来提高光催化载流子分离效率。
[0003]CN105536772A公开了一种异质结纳米光催化材料的制备方法及该材料的应用，该光催化剂材料是由SrTiO3和Bi2MoO6经过二次水热法形成的异质结催化剂，其制备方法如下:在超声搅拌下将TiCl4和Sr(OH)2·
8H2O溶液混合后，加入NaOH溶液，将得到的前驱体置于水热釜中加热，产物经洗涤干燥后得到纳米级SrTiO3；将铋盐完全溶于SrTiO3溶液后，逐滴加入钼酸盐溶液，超声搅拌后置于水热釜内加热，产物经洗涤干燥后就可以得到SrTiO3/Bi2MoO6光催化材料。本专利技术用低廉的成本和简单的工艺制备出具有高效的可见光催化活性的异质结催化剂。
[0004]CN107233906A公开一种还原氧化石墨烯/钒酸铋/氮化碳Z型异质结复合光催化剂的制备方法，包括热聚合尿素制备石墨相氮化碳(g
‑
C3N4)，Hummers法制备氧化石墨烯并进一步制备还原氧化石墨烯，和水热法制备还原氧化石墨烯/钒酸铋/氮化碳复合材料。Z型异质结的构筑提高了可见光利用率，减小了光生电子空穴复合率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种特殊形貌的P、Ce共掺杂FeWO4‑
SrTiO3复合光催化材料及其应用，通过对材料形貌的调控，使其能够提供更多活性位点，拓宽光响应范围，促进光生电子空穴的分离，进而大大提升光催化效率。
[0006]一种污水处理光催化材料，其特征在于，采用如下方法制备：称量硫酸亚铁和钨酸钠以及硝酸铈溶于乙二醇中，随后加入磷酸调节pH为5
‑
6，超声混合均匀，将其移到聚四氟乙烯高压反应釜中，于190～210℃下微波溶剂热反应10～15h；待高压反应釜逐渐冷却到室温后，取出产物，用乙醇和去离子水分别洗涤3次，干燥；得到空心球状的P、Ce共掺杂FeWO4；
[0007]称取钛酸四丁酯和Sr盐溶液溶于去离子水中，随后加入乙二胺四乙酸和P、Ce共掺杂FeWO4，超声混合均匀以后，以300W
‑
350W的紫外光辐射反应10
‑
24h，得到空心球状P、Ce共掺杂FeWO4‑
纳米片SrTiO3异质结材料。
[0008]优选的，硫酸亚铁和钨酸钠以及硝酸铈的摩尔比为1:1：(0.01
‑
0.5)；
[0009]优选的，Sr盐为SrCl2；
[0010]优选的，钛酸四丁酯和Sr盐的摩尔比为1:1；
[0011]优选的，乙二醇的体积为100ml；
[0012]技术效果：
[0013]本申请创造性的提出一种特殊结构的复合材料，通过微波溶剂热法制备得到Ce、P共掺杂的FeWO4空心球，随后采用紫外光照射法制备空心球上负载纳米片状SrTiO3的复合材料，在紫外光照射过程中，二者形成异质结，空心球的Ce、P共掺杂的FeWO4保证了SrTiO3纳米片的高度分散，极大的比表面积增加了催化活性位点，光能在空心球中进行多次的反射，异质结有效促进电子空穴的分离，进而抑制光生电子和空穴复合，Ce、P的共掺杂改变了FeWO4能带结构和禁带宽度，增加了FeWO4晶面的间距，使得催化性能大大提升。
附图说明
[0014]图1为本申请实施例1的SEM图；
[0015]图2为本专利技术实施例1和对比例1
‑
3所制备的光催化剂对罗丹明B降解性能的对比图。
具体实施方式
[0016]实施例1
[0017]称量2mmol的硫酸亚铁和2mmol的钨酸钠以及0.04mmol的硝酸铈溶于50ml乙二醇中，随后加入磷酸调节pH为5，超声20min混合均匀，将其移到聚四氟乙烯高压反应釜中，于200℃下微波溶剂热反应10h；待高压反应釜冷却到室温后，取出产物，用乙醇和去离子水分别洗涤3次，干燥；得到空心球状的P、Ce共掺杂FeWO4；
[0018]称取2mmol钛酸四丁酯和2mmolSrCl2溶液溶于去离子水中，随后加入3mmol乙二胺四乙酸和上述步骤中制备的P、Ce共掺杂FeWO4产物，超声混合均匀以后，以300W的紫外光辐射反应10h，得到空心球状P、Ce共掺杂FeWO4‑
纳米片SrTiO3异质结材料。
[0019]对比例1
[0020]称量2mmol的硫酸亚铁和2mmol的钨酸钠溶于50ml乙二醇中，超声20min混合均匀，将其移到聚四氟乙烯高压反应釜中，于200℃下微波溶剂热反应10h；待高压反应釜冷却到室温后，取出产物，用乙醇和去离子水分别洗涤3次，干燥；得到FeWO4；
[0021]称取2mmol钛酸四丁酯和2mmolSrCl2溶液溶于去离子水中，随后加入3mmol乙二胺四乙酸和上述步骤中制备的FeWO4产物，超声混合均匀以后，以300W的紫外光辐射反应10h，得到FeWO4‑
SrTiO3异质结材料。
[0022]对比例2
[0023]称量2mmol的硫酸亚铁和2mmol的钨酸钠以及0.04mmol的硝酸铈溶于50ml乙二醇中，随后加入磷酸调节pH为5，超声20min混合均匀，将其移到聚四氟乙烯高压反应釜中，于200℃下微波溶剂热反应10h；待高压反应釜冷却到室温后，取出产物，用乙醇和去离子水分别洗涤3次，干燥；得到空心球状的P、Ce共掺杂FeWO4。
[0024]对比例3
[0025]称取2mmol钛酸四丁酯和2mmolSrCl2溶液溶于去离子水中，随后加入3mmol乙二胺四乙酸，超声混合均匀以后，以300W的紫外光辐射反应10h，得到SrTiO3材料。
[0026]图2为本实施例1所制备的复合光催化剂和对比例1
‑
3对罗丹明B降解情况的对比曲线，采用350W的氙灯照射，催化剂浓度为1g/L，罗丹明B的浓度为80mg/L。
[0027]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求等同物限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水处理光催化材料，其特征在于，采用如下方法制备：称量硫酸亚铁和钨酸钠以及硝酸铈溶于乙二醇中，随后加入磷酸调节pH为5
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6，超声混合均匀，将其移到聚四氟乙烯反应釜中，于190～210℃下微波溶剂热反应10～15h；待反应釜冷却到室温后，取出产物，用乙醇和去离子水分别洗涤3次，干燥；得到空心球状的P、Ce共掺杂FeWO4；称取钛酸四丁酯和Sr盐溶液溶于去离子水中，随后加入乙二胺四乙酸和P、Ce共掺杂FeWO4，超声混合均匀以后，以300W
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350W的紫外光辐射反应10
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗寅，
申请(专利权)人：济南市中两山生态科技中心，
类型：发明
国别省市：