[发明专利]一种快速去除芳香族N-烷基染料的方法

说明书

本发明涉及光催化降解技术领域，特指一种快速去除染料污水中芳香族N‑烷基染料的方法。本发明通过在染料污水中加入一定量的氯金酸(HAuCl₄)溶液，利用光催化剂在可见光照射下，快速去除芳香族N‑烷基染料。

技术领域

本发明涉及光催化降解技术领域，特指一种快速去除染料污水中芳香族N-烷基染料的方法。本发明通过在染料污水中加入一定量的氯金酸(HAuCl₄)溶液，利用光催化剂在可见光照射下，快速去除芳香族N-烷基染料。

技术背景

芳香族N-烷基染料包括罗丹明B，甲基紫，亚甲基蓝，孔雀石绿等被广泛运用于造纸业、纺织印染业、皮革制造业、有色玻璃着色、细胞荧光染色剂制造及烟花爆竹制造等行业。这些行业产生出大量的芳香族N-烷基染料废水，如若没有妥善处理，会给人类健康及生态环境造成极大伤害。光催化技术作为一种廉价和高效去除水中有机污染物的方法，近几年得到了快速发展。大部分的光催化剂拥有对环境无毒，良好的稳定性和优异的光催化活性，且可以回收重复利用，从而在环境保护中有着广阔的应用，如空气净化，水消毒和净化等方面。本发明中，通过加入一定量的氯金酸在芳香族N-烷基染料水溶液中，再利用钨酸铋，氧化钨，钒酸铋，氯氧铋，铌酸钾，铌酸钠，钽酸钠等纳米半导体光催化剂，在可见光照射下，对芳香族N-烷基染料的去除进行研究。迄今为止，尚未发现有人在芳香族N-烷基染料水溶液中添加氯金酸溶液，再利用半导体光催化剂在可见光照射下去除芳香族N-烷基染料污染物的研究。

发明内容

本发明目的是加入一定量的氯金酸在芳香族N-烷基染料水溶液中，再加入一定量的纳米半导体光催化剂，在可见光照射下，从而快速去除芳香族N-烷基染料的方法。

本发明通过以下步骤实现：

(1)将配置好一定浓度的芳香族N-烷基染料水溶液加入到光反应瓶中，将光反应瓶置于暗处，同时打开循环冷凝水，保持在室温；然后将配置好的氯金酸溶液滴加到光反应瓶中，在搅拌下保持一定时间，最后加入纳米半导体光催化剂，继续搅拌保持一定时间之后，打开光源，进行光催化实验。每隔1分钟取出5毫升溶液放入到5毫升离心管中，经过离心，取上清液用于紫外-可见分光光度计的吸光度测量。

所述搅拌保持的时间均为30min。

所述芳香族N-烷基染料包括罗丹明B，甲基紫，亚甲基蓝和孔雀石绿。

所述芳香族N-烷基染料水溶液的浓度为10毫克/升。

所述氯金酸溶液的浓度为8.93毫摩尔/升，芳香族N-烷基染料水溶液的体积与氯金酸溶液的体积比为：100:0.4-1.3，最佳比例100:0.7。

所述纳米半导体光催化剂包括二氧化钛，钨酸铋，氧化钨，钒酸铋，氯氧铋，溴氧铋，碘氧铋，铌酸钾，铌酸锡，钽酸锡，钽酸钡，铌酸钠和钽酸钠等。

所述加入催化剂的质量为：每100毫升芳香族N-烷基染料水溶液加入100毫克光催化剂。

本发明中，芳香族N-烷基染料与氯金酸产生络合作用，从而生成带有正电荷的络合物，所述半导体光催化剂经过报道，其表面带有负电荷，如二氧化钛(Journal ofAlloys&Compounds,2016,679:470-484.)、铌酸锡(Nanoscale,2014,6:6335-45.)、钨酸铋经过我们测定，其表面也是带负电荷(图2)等。这些光催化剂在溶液中与络合物在静电作用下相互吸附，目前还没有报道，进一步的在光照下，半导体光催化剂的催化作用，将芳香族N-烷基染料氧化分解，达到净化水体的目的。

附图说明

图1为钨酸铋纳米半导体光催化剂的X射线衍射和扫描电子显微镜谱图。

图2为钨酸铋的zeta电位测试。