【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理，涉及一种工业污水处理光催化剂。
技术介绍
1、自20世纪70年代以来，不断恶化的水污染和能源短缺提高了人们对潜在全球危机的认识，随着越来越严峻的水资源短缺与环境问题，对于工业污水的处理越来越受到人们的关注。在各种各样的绿色地球和可再生能源项目进行中，半导体光催化已成为其中最有前途的技术之一，此外，光催化过程因具有成本效益或环境友好型能源而被誉为绿色技术，因为它代表了一种简单的方法来利用自然日光的能量或人工模拟可见光，可利用率大。光催化过程效率低的原因一般都是光产生的载流子(即电子和空穴)在催化剂光照后的复合，这种复合导致载流子分离效率较低、量子效率过低。
2、在众多可见光催化剂中，铋系光催化剂有着独特的电子特性和层间结构，能够在可见光下进行光降解反应，其中卤氧化铋（biox，x=cl，br，i）因具有[bi2o2] 2+与x层状结构与较正的价带电位，该系列化合物拥有较高的光催化活性。但光催化降解过程缓慢，不适合在可见光下大规模降解，同时单组份催化剂的效率较低，持久性较弱也是其中很大的问题，因此为了解决这类问题，对于单组份催化剂的改性无疑是其中最值得研究的，除此之外构建复合材料是提高光催化剂光生电子-空穴对分离效率的有效途径，利用活性炭作为催化剂载体可以改善溴氧化铋光生电子-空穴对分离效率问题，同时也能提高催化剂周围污染物浓度，提高催化效率。由于工业污水所含成分复杂，因此对于催化剂的催化效率有着更高的要求，同时催化剂具有一定抗菌效果也对催化剂的使用更有帮助，目前还没有将溴氧化铋复合材料和蜂胶改性
3、因此，需要专利技术一种催化效率高、性能稳定的光催化剂，实现工业污水的高效稳定降解。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种工业污水处理光催化剂，具有光催化率高、光催化活性高的特点。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种工业污水处理光催化剂，包括以蜂胶改性的活性炭复合材料作为的载体和吩噻嗪改性的溴氧化铋复合材料作为的活性成分；
4、所述工业污水处理光催化剂的制备工艺包括以下步骤：
5、s1、制备蜂胶改性的活性炭复合材料，具体制备过程如下：
6、s11、将所需的活性炭用去离子水洗涤，直至溶液的 ph 值保持不变为止，将洗涤后的活性炭放在100 °c恒温箱中24 h进行烘干操作，烘干后得活性炭固体；
7、s12、将固体蜂胶在外力作用下研磨至粉末状，加入甲醇配置成质量浓度为60 %的溶液，超声处理20 min，过滤得澄清的蜂胶溶液；
8、s13、在活性炭中加入活性炭质量3~5 %的蜂胶溶液，保鲜膜封口将其在室温下搅拌24 h后，取出活性炭蜂胶固体混合物用蒸馏水洗涤，再烘干得到蜂胶改性的活性炭复合材料；
9、s2、制备吩噻嗪改性的溴氧化铋复合材料，具体制备过程如下：
10、s21、将五水合硝酸铋溶解于去离子水中，搅拌30分钟后超声分散得到0.05~0.07mol/l的硝酸铋溶液，再将溴源物质加入到去离子水中在超声下使其充分溶解得到0.05~0.07 mol/l的溴盐溶液，在溴盐溶液中加入硝酸铋溶液，在室温下剧烈搅拌2小时后，将混合物溶液转移至不锈钢高压釜中，并在180 ℃下放置14小时以进行反应，反应液经离心过滤，收集得到的沉淀物，并用蒸馏水和无水乙醇洗涤，然后在烘箱中60 ℃下干燥得到溴氧化铋固体；其中所述的五水合硝酸铋与溴源物质的摩尔系数比为1：1，其中所述的溴源物质为溴化钠、溴化钾、十六烷基三甲基溴化铵中的一种；
11、s22、将吩噻嗪加入热的醋酸溶液中至完全溶解，倒入溴氧化铋，在室温下磁力搅拌 30 min，使溶液呈现均一稳定状态，加入表面活性剂，将所得液体转移到反应釜中，再将反应釜放入烘箱 160 ℃下反应 12 h冷却至室温，将反应后的溶液倒入离心管中，经过离心后将所得到的吩噻嗪溴氧化铋固体混合物用去离子水和无水乙醇各进行三次洗涤，之后将吩噻嗪溴氧化铋固体混合物置于 60 ℃真空干燥箱中烘干，得到吩噻嗪改性的溴氧化铋复合材料；
12、s3、将s1与s2中得到的产品通过使用球磨机，加入蜂胶改性的活性炭复合材料与吩噻嗪改性的溴氧化铋复合材料总质量0.5~1wt%的润滑油双丁二酰亚胺，将摩尔系数比为1：1的蜂胶改性的活性炭复合材料与吩噻嗪改性的溴氧化铋复合材料进行充分研磨2~4 h，转速为300~330 rad/min，得到该工业污水处理光催化剂。
13、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤s21中，所述的溴盐溶液和硝酸铋溶液的添加体积比为1：1。
14、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤s22中，所述的表面活性剂为月桂醇醚磷酸酯，所述吩噻嗪与溴氧化铋的质量比为1：1~1.5，其中月桂醇醚磷酸酯的用量为吩噻嗪与溴氧化铋总质量的1%~2%。
15、本专利技术的有益效果：
16、（1）本专利技术所公开的一种工业污水处理光催化剂，通过引入蜂胶对活性炭材料进行改性，将蜂胶自身的抑菌消毒作用加载到活性炭体系中，提高了活性炭自身对于水体污染的处理能力；同时活性炭具有较大的比表面积和多孔结构，不仅自身可以对光催化剂进行改性，同时可以为蜂胶以及改性的溴氧化铋提供良好的载体，从而更好的锚定光催化剂的作用位点，避免成分在发生作用时出现脱落和团聚的情况，提高光催化剂的催化效率。
17、（2）进一步地，将活性炭作为载体，可作为过渡层加速催化剂活性颗粒成分之间的电子转移，有效提高电子-空穴对的分离效率，加速反应物/产物在降解和抑菌过程中的传输效率，能有效提高光催化降解污染物的能力。
18、（3）吩噻嗪作为一种光学性质优良的有机小分子，不但具有丰富的杂原子同时自身也可以作为优良的有机光催化剂，通过表面活性剂以及超声溶解的作用将吩噻嗪分子负载到溴氧化铋上，获得了优异的光催化活性，主要是由于掺杂进 n、s 元素后，改变了溴氧化铋材料的表面状态和电子性质，导致价带上移，缩短了带隙宽度，拓展了可见光区域的光响应范围，增强了可见光的吸收能力，并且具有较高的光生电荷分离和转移效率，从而提高了光催化性能。因此，通过这几种物质的共同作用，实现快速吸附、光催化降解的异步耦合，可以实现高效、大规模的污染物去除。
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1.一种工业污水处理光催化剂，其特征在于，包括以蜂胶改性的活性炭复合材料作为的载体和吩噻嗪改性的溴氧化铋复合材料作为的活性成分；
2.根据权利要求1所述的工业污水处理光催化剂，其特征在于：步骤S21中，所述的溴盐溶液和硝酸铋溶液的添加体积比为1：1。
3.根据权利要求1所述的工业污水处理光催化剂，其特征在于：步骤S22中，所述的表面活性剂为月桂醇醚磷酸酯，所述吩噻嗪与溴氧化铋的质量比为1：1~1.5，其中月桂醇醚磷酸酯的用量为吩噻嗪与溴氧化铋总质量的1%~2%。
【技术特征摘要】
1.一种工业污水处理光催化剂，其特征在于，包括以蜂胶改性的活性炭复合材料作为的载体和吩噻嗪改性的溴氧化铋复合材料作为的活性成分；
2.根据权利要求1所述的工业污水处理光催化剂，其特征在于：步骤s21中，所述的溴盐溶液和硝酸铋溶液的添加...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩单恒，付正峰，陆珺，
申请(专利权)人：上海艾维仕环境科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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