[发明专利]一种磷酸银/树脂复合物及其应用

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种磷酸银/树脂复合物，本发明还涉及一种磷酸银/树脂复合物的应用，具体涉及一种磷酸银/树脂复合物的废水处理方法。

背景技术

太阳能的利用及环境污染的控制是人类面临和亟待解决的重大课题。自有人发现用TiO₂作为光阳极进行紫外光照射可分解H₂O为H₂和O₂以来，纳米TiO₂半导体光催化氧化技术在环境污染治理领域得到了广泛的关注。然而常用的宽带隙光催化材料TiO₂，因量子化效率低，约为4％，且光催化反应只能在紫外光下进行，大大限制了其对太阳光的利用，也因为需用紫外光照射，使该技术运行成本增高、使用场合受限。因此探索和开发能高效利用可见光的新型半导体光催化剂是当今研究的热点问题。

目前，研究发现半导体Ag₃PO₄具有较好的可见光光催化活性，并对Ag₃PO₄光催化降解水中有机物进行了相关研究。然而，半导体Ag₃PO₄使用不当，可能会造成比有机污染物更为严重的重金属和磷酸盐污染，如何能高效、安全利用可见光Ag₃PO₄来催化降解水中的有机污染物尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种磷酸银/树脂复合物，该磷酸银/树脂复合物性能稳定，避免了严重的重金属和磷酸盐污染，并便于废水处理后光催化剂的回收和重复利用。

本发明所采用的第一技术方案是，一种磷酸银/树脂复合物，称取阴离子交换树脂和Na₃PO₄溶液；将阴离子交换树脂用蒸馏水洗涤3～5遍，滗出洗涤后的蒸馏水，然后加入Na₃PO₄溶液，振荡，静置，称取与上述Na₃PO₄溶液等体积的Na₃PO₄溶液，更换Na₃PO₄溶液；重复上述操作三次，将上述处理后的离子交换树脂用蒸馏水洗涤3～5遍，过滤，烘干，制得PO₄^3-树脂；称取AgNO₃溶液和PVP，搅拌并溶解，得到混合液；称取上述PO₄^3-树脂；将上述混合液倒入上述PO₄^3-树脂中浸泡PO₄^3-树脂，用蒸馏水冲洗处理后的样品3-5遍，倒掉剩余的蒸馏水，烘干后，得到的磷酸银/树脂复合物。

本发明的特点还在于，

阴离子交换树脂的交换量为3.2mmol/g；所述Na₃PO₄溶液的摩尔浓度为0.1mol/L。

AgNO₃溶液的摩尔浓度为0.1mol/L。

称取交换量为3.2mmol/g的阴离子交换树脂和0.1mol/L的Na₃PO₄溶液是按照质量体积比(g/mL)为1∶25-1∶30进行的。

振荡时间为：5～10min，所述静置时间为3～5h。

称取0.1mol/L的AgNO₃溶液和PVP是按照体积质量比(mL/g)为10000∶1-100000∶1进行的。

称取的PO₄^3-树脂与0.1mol/L的AgNO₃溶液的质量体积比(g/mL)为1∶25-1∶50。

浸泡时间为45-60min。

本发明所采用的第二技术方案是，一种磷酸银/树脂复合物的废水处理方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、按1-2g/m³投加磷酸银/树脂复合物于有效深度为0.3-0.5m的浅层反应池内，反应池底部设置穿空管曝气系统，曝气量按0.1-0.2m³空气/m²池表面计算；

步骤2、引入废水并曝气，在太阳光(或日光灯)照射下反应2-3h；

步骤3、反应池出水经沉淀池沉降分离，上清液排入后续处理单元或排放，沉淀物则回流至反应池内重复利用。

本发明的有益效果是：