[发明专利]一种光催化氧化饮用水中三价砷并吸附去除的方法

权利要求书

1.一种光催化氧化饮用水中三价砷并吸附去除的方法，其特征在于包括如下步骤：

（一）铁锈-金属掺杂二氧化钛整体式催化剂的制备；

（二）在饮用水中加入铁锈-金属掺杂二氧化钛整体式催化剂，通过聚焦太阳光或者紫外光光催化氧化三价砷转换为五价砷；并由铁锈-金属掺杂二氧化钛催化剂吸附去除饮用水中的砷。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤（一）中，铁锈-金属掺杂二氧化钛整体式催化剂的制备有如下步骤 ：

1）将钛酸丁酯缓慢加入正在搅拌的无水乙醇和冰醋酸混合液，形成A液；同时将金属盐溶解在无水乙醇、冰醋酸和蒸馏水的溶液中，形成B液；将B液缓慢滴入A液，得到的混合液继续搅拌3小时、陈化12小时后得稳定、均匀、清澈透明的TiO₂溶胶；取预处理好的泡沫镍浸泡于陈化后的TiO₂溶胶中，平稳提拉涂膜，在红外干燥箱中干燥20分钟，重复上述步骤可获得多次负载；取负载后的泡沫镍放在马弗炉中焙烧，待自然冷却后取出，即可得到泡沫镍负载金属掺杂二氧化钛的催化剂；

2）取普通铁丝网置于潮湿的空气中，直至生成一层铁锈，通过铜线将泡沫镍负载金属掺杂二氧化钛催化剂与铁丝网连接起来，即获得铁锈-金属掺杂二氧化钛整体式催化剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：上述步骤1）中， A液中的钛酸丁酯、无水乙醇、冰醋酸的摩尔比为1.0：26.2：11.9；B液中的金属盐、无水乙醇、冰醋酸、蒸馏水的摩尔比为0.1~3.0：34.3：8.7：36.1；A液中钛酸丁酯与B液中金属盐的摩尔比为100：0.1~3.0；上述金属盐是醋酸锰、醋酸铜或氯化铁。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：上述步骤1）中，泡沫镍的预处理是指经过无水乙醇、二次水超声清洗，干燥，并在550℃度下煅烧60分钟。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：上述步骤1）中，负载后的泡沫镍在马弗炉中焙烧温度为450~550℃度，焙烧时间1~3小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤（二）中，每升饮用水中加入的铁锈-金属掺杂二氧化钛整体式催化剂为0.9 g, 其中有效成分金属掺杂二氧化钛的质量为0.01~0.10 g，有效成分金属掺杂二氧化钛与铁锈的质量比是6：5。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤（二）中，使用太阳光时需要菲涅尔透镜，菲涅尔透镜的聚光倍数是750～1000倍；所述紫外光的功率9 W，波长254 nm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤（二）中，所述三价砷的初始浓度为0.01 ~1.00 mg/L，溶液的pH值为6~9之间。