[发明专利]一种基于桃花生物质碳修饰的Bi2

说明书

本发明属于环境材料制备技术领域，提供了一种基于桃花生物质碳修饰的Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法及用途。该制备方法步骤如下：步骤1、桃花前驱体处理；步骤2、生物质碳的制备；步骤3、Bi₂WO₆的制备；步骤4、Bi₂WO₆/C的制备。碳具有良好的导电性，碳材料的引入与Bi₂WO₆的协同作用，提高了光催化效果，使得本发明制备的二元复合光催化剂Bi₂WO₆/C具有良好的光催化活性。

技术领域

本发明属于环境材料制备技术领域，具体涉及一种基于桃花生物质碳修饰的Bi₂WO₆复合光催化剂的制备方法及用途。

背景技术

染料广泛应用于食品、医药、印染、和化妆品等行业，据统计，商业用途的染料已超过 100 000种，世界上染料的年产量约为80万～90万吨，而我国染料年产量约为15万吨，位居世界染料产量前列。随着各种染料的广泛使用，有10％～15％的染料在生产和使用过程中释放到环境中，这些染料多数极其稳定，进入环境水域后难以自然降解，造成受污染水域色度增加，影响入射光线量，进而影响到水生动植物的正常生命活动，破坏水体的生态平衡，更为严重的是染料多为有毒物质，具有致癌致畸效应，排放到环境中对人类和其他生物的健康构成极大的威胁。

染料废水具有化学需氧量(COD)高，有机物含量高，可生化性差。由于染料生产的原料主要是芳香族、蒽醌系、苯胺、硝基苯和酚类等，导致染料废水中含有大量的该类物质，流失的染料或染料中间体使废水中的COD和有机物含量高，并且这一类物质的可生化性极差，使得处理难度增加。染料废水还具有色度高的特点，染料废水中含有各种染料，使得其色度很高，即使染料浓度很低，也可使废水产生明显的颜色，故而染料废水的脱色被广为关注。成分也很复杂，酸碱度等水质波动大。染料在生产应用过程中可能会用到大量的酸或碱，从而使废水的酸碱度变化较大。同时，从原料到成品染料的过程中往往操作繁杂，副反应较多，流失严重，从而导致废水中成分复杂，可生化性差。另外，由于染料种类多，结构复杂，生产过程具有间歇性，导致废水水质波动较大，难以处理。毒性也很大，环境污染严重。多数染料及染料中间体都具有致癌、致畸、致突变效应，生物毒性大，有些染料品种已被列为致癌性测试的优先化学物质。同时，由于染料的用途广泛，释放到环境中的染料及染料中间体已对环境造成了非常严重的污染，治理难度非常大。大多数染料的化学性质稳定，结构复杂，对人和其他生物具有致癌、致畸、致突变的三致作用，生物毒性较大，无论是偶氮染料还是蒽醌和三苯甲烷染料，均已发现具有三致作用、生物毒性很大，由于染料的生产和使用成本低，且没有合适的替代品，导致这类染料的使用屡禁不止，对生态环境和人类健康的影响非常大。

由于染料废水组分复杂、色度高、COD和生物需氧量高、悬浮物多、水质及水量变化大、难降解物质多，加大了染料废水的处理难度，也使染料废水成为国内外难处理的工业废水之一，其处理技术得到了国内外水处理工作者的充分重视和广泛研究。目前，国际上染料废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法等。

光催化技术是一种新兴的高效节能现代污水处理技术，从Fujishima等于1972年发表了TiO₂单晶电解水制氢的研究论文后,光催化反应引起化学、物理、材料、环境保护等领域许多学者的重视.近十多年来,各国的环境科学工作者以半导体为催化剂的光催化技术处理方法,对印染废水处理的可行性进行了大量研究。从研究结果和现状来看,该方法对单一染料和实际印染废水处理的效果已被公认。这主要是由于光催化氧化法具有很强的氧化能力，最终使有机污染物完全氧化分解。光催化法具有结构简单、操作条件容易控制、氧化能力强、无二次污染等优点。