一种BSO-重质碳酸钙复合光催化吸附剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种BSO

【技术实现步骤摘要】
一种BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂及其应用


[0001]本专利技术涉及污染治理
，尤其涉及一种BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂及其应用。

技术介绍

[0002]近年来，环境危机日益严重，环境问题越来越受到人们关注，科研工作者也在不断开发新的技术和材料以改善这一现状。水是一切生命源泉，人类的健康离不开水。而罗丹明B、亚甲基蓝、刚果红等这些有机染料，被广泛用于印染工业和生活领域，严重污染了水资源，给人类的健康带来了很大的危害，让本就不充裕的淡水资源变得岌岌可危。环境印染工业产生大量染料废水，这些废水颜色深、有机物含量高、成分复杂，严重威胁水环境安全。现阶段，物理吸附法、光催化法、化学法和生物法是处理印染废水的主要方法，得到了广泛应用。吸附法作为物理法中的一种，具有适用性强、吸附效率高等诸多优势。使用石墨烯作为吸附剂虽然吸附效果好，但价格高昂，且未实现大规模工业化生产；凹凸棒、粉煤灰等吸附材料虽然价格低廉，但吸附效率有限。光催化法是以太阳能为直接驱动力，以半导体材料为催化剂，利用氧化还原反应降解污染物，具有绿色经济、重复使用、降解彻底等优点。以二氧化钛为代表的半导体材料已经被研究应用到光催化技术中，但这类材料仍存在太阳能利用率低、光生载流子复合率高、量子产率低等问题，对有机染料的去除效果并不理想。因此，研发对印染废水具有良好去除效果且价格低廉的材料和方法成为目前的研究焦点。

技术实现思路

[0003]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种BSO<br/>‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂及其应用。
[0004]本专利技术提出的一种BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂，是将重质碳酸钙粉体与多孔Bi
12
SiO
20
粉体混合后，经过研磨、煅烧制得；其中重质碳酸钙粉体与多孔Bi
12
SiO
20
粉体的摩尔比为1：(0.05～0.25)。
[0005]优选地，所述重质碳酸钙粉体与多孔Bi
12
SiO
20
粉体的摩尔比为1：0.15。
[0006]优选地，所述研磨的具体步骤为：在球磨机中球磨0.5～2h。
[0007]优选地，所述煅烧的温度为500～900℃，煅烧的时间为1.5～8h。
[0008]优选地，所述多孔Bi
12
SiO
20
粉体是将铋源、硅源在溶剂中，在合适的pH条件下进行溶胶
‑
凝胶反应后，经过煅烧制得。其中，pH可以通过酸、碱pH调节剂进行调节，包括但不限于稀硝酸、NH3·
H2O。
[0009]优选地，所述铋源为Bi(NO3)3·
5H2O，硅源为(C2H5O)4Si；所述铋源与硅源的摩尔比为(12～12.5)：1；所述溶胶
‑
凝胶反应的pH条件为7～8；所述溶剂为乙醇和水的混合物。
[0010]优选地，所述多孔Bi
12
SiO
20
粉体的制备方法为：将Bi(NO3)3·
5H2O与稀硝酸、去离子水混合后溶解完全，然后加入NH3·
H2O和乙醇水溶液调节pH为7～8，再加入(C2H5O)4Si，在室温下充分搅拌反应，然后固液分离，将得到的固体物质烘干后，于500～900℃下煅烧1.5
～8h，即得。
[0011]本专利技术还提出了所述的BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂用于去除废水中有机染料的应用。
[0012]本专利技术还提出了一种去除废水中有机染料的方法，包括：向含有机染料的废水中加入所述的BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂分散均匀，在紫外线照射下去除废水中的有机染料。
[0013]优选地，所述去除废水中有机染料的方法中，控制含有机染料的废水的pH值为6～13。
[0014]硅酸铋(BSO)主要分为亚稳相Bi2SiO5和稳定相Bi
12
SiO
20
两种类型，其中Bi
12
SiO
20
属于体心立方晶型。Bi2SiO5和Bi
12
SiO
20
均具有一定的光催化性能，但是其光催化效率较低，对于有机染料的光催化降解性能不佳。
[0015]碳酸钙作为生物矿物中最丰富的一种，其化学组成并不复杂，仅仅是钙盐和碳酸盐就可以复合形成，但却具有多种形貌和晶型，可以生成许多不同形貌结构的微粒，并具有较高的比表面和孔隙率，是一种价格低廉且性能优良的吸附剂。
[0016]本专利技术采用特定形态、晶型的碳酸钙和硅酸铋按合适的比例进行复合，制得的BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂具有优良的光催化和吸附双功能，对水中的有机染料具有优良的去除效果，而且碳酸钙容易获取，性质稳定，绿色环保，硅酸铋制取简易，无污染，能够有效降低成本，且满足绿色环保的要求。
[0017]本专利技术的有益效果如下：
[0018]本专利技术将重质碳酸钙粉体与多孔Bi
12
SiO
20
粉体混合后，经过研磨、煅烧制得BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂，得到的复合光催化吸附剂形成了良好的孔隙结构，BSO均匀地复合在碳酸钙的孔隙中，并且具有大的比表面积、适宜的孔结构及表面结构，具有优良的光催化和吸附双功能，在紫外线照射下，可以高效去除水中的有机染料。而且碳酸钙容易获取，性质稳定，绿色环保，硅酸铋制取简易，无污染，能够有效降低成本，且满足绿色环保的要求。因此，本专利技术的BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂对印染废水具有很好的去除效果且原料廉价易得，其作为处理印染废水的处理剂以及相应的处理方法具有现实的意义。
附图说明
[0019]图1为样品0.15BSO：ACC、BSO、ACC的氮气吸附/脱附实验结果。
[0020]图2为样品0.15BSO：ACC、BSO、ACC的粒径分布。
[0021]图3为样品0.15BSO：ACC的SEM测试结果。
[0022]图4为样品ACC、BSO、0.30BSO:ACC、0.25BSO:ACC、0.20BSO:ACC、0.15BSO:ACC、0.10BSO:ACC、0.05BSO:ACC的XRD测试结果。
[0023]图5为样品ACC、BSO、0.30BSO:ACC、0.25BSO:ACC、0.20BSO:ACC、0.15BSO:ACC、0.10BSO:ACC、0.05BSO:ACC的FT
‑
IR测试结果。
[0024]图6为亚甲基蓝溶液的溶液标准浓度曲线。
[0025]图7为样品ACC、BSO、0.30BSO:ACC、0.25BSO:ACC、0.20BSO:ACC、0.15BSO:ACC、0.10BSO:ACC、0.05BSO:A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂，其特征在于，是将重质碳酸钙粉体与多孔Bi
12
SiO
20
粉体混合后，经过研磨、煅烧制得；其中重质碳酸钙粉体与多孔Bi
12
SiO
20
粉体的摩尔比为1：(0.05～0.25)。2.根据权利要求1所述的BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂，其特征在于，所述重质碳酸钙粉体与多孔Bi
12
SiO
20
粉体的摩尔比为1：0.15。3.根据权利要求1所述的BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂，其特征在于，所述研磨的具体步骤为：在球磨机中球磨0.5～2h。4.根据权利要求1所述的BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂，其特征在于，所述煅烧的温度为500～900℃，煅烧的时间为1.5～8h。5.根据权利要求1所述的BSO
‑
重质碳酸钙复合光催化吸附剂，其特征在于，所述多孔Bi
12
SiO
20
粉体是将铋源、硅源在溶剂中，在合适的pH条件下进行溶胶
‑
凝胶反应后，经过煅烧制得。6.根据权利要求5所述的BSO<...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳杰，蒋庆涛，秦广超，乐力，蔡正坤，陈景松，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：