[发明专利]一种光催化降解含蒽醌类有机染料废水的方法

权利要求书

1.一种光催化降解含蒽醌类有机染料废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将高纯铁片打磨，然后依次在无水乙醇和蒸馏水中清洗，干燥，备用；以上述处理后的高纯铁片作为阳极、铂片为阴极，含氟化物和去离子水的乙二醇溶液作为电解液，进行第一次阳极氧化，然后将阳极置于去离子水中超声处理去除纳米多孔氧化层；然后继续第二次阳极氧化反应，之后将阳极在去离子水中清洗，干燥，置于马弗炉内，氧气氛围处理，结束后随炉冷却至室温，制得α-Fe₂O₃纳米管阵列；其中，第一次阳极氧化和第二次阳极氧化的条件均为30-60V，10-25℃，氧化时间1-10min；在马弗炉内处理的条件为：200-500℃，处理时间1-2.5h；

(2)以上述制得的α-Fe₂O₃纳米管阵列为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，构成三电极电化学体系，在氧化石墨烯分散液中，以循环伏安法沉积并还原石墨烯片层到α-Fe₂O₃纳米管阵列基底上，结束后用去离子水洗涤，氮气吹干，制得石墨烯/α-Fe₂O₃纳米管阵列；

(3)以上述制得的石墨烯/α-Fe₂O₃纳米管阵列基片为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，构成三电极电化学体系，在含有1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙基磺酸盐的铜盐水溶液中，以恒电压法沉积Cu₂O纳米颗粒到石墨烯/α-Fe₂O₃纳米管阵列基片表面，沉积完成后用去离子水洗涤，氮气吹干，制得Cu₂O/石墨烯/α-Fe₂O₃纳米管阵列复合物；

(4)首先调节蒽醌染料废水的pH为6-10，然后向染料废水中加入上述制得的Cu₂O/石墨烯/α-Fe₂O₃纳米管阵列复合物作为催化剂，通入空气，并在光照条件下搅拌处理10-20h，光照处理后过滤，滤后废水达到排放标准。

2.如权利要求1所述的一种光催化降解含蒽醌类有机染料废水的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述氟化物为氟化铵、氟化钠、氟化钾中的一种或几种混合。

3.如权利要求1所述的一种光催化降解含蒽醌类有机染料废水的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述电解液中，氟化物的质量浓度为0.1-0.4wt％，去离子水的体积分数为0.5-4％。

4.如权利要求1所述的一种光催化降解含蒽醌类有机染料废水的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.25-2.0mg/ml。

5.如权利要求1所述的一种光催化降解含蒽醌类有机染料废水的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述铜盐为硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、醋酸铜的一种或几种混合；铜盐水溶液的浓度为0.005-0.04mol/L，其中含有体积分数为0.05-0.4％的1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙基磺酸盐。

6.如权利要求1所述的一种光催化降解含蒽醌类有机染料废水的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述循环伏安法沉积的条件为-1.5～1.0V，扫描速率为30-60mV/a，扫描沉积圈数为2-20圈。

7.如权利要求1所述的一种光催化降解含蒽醌类有机染料废水的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述恒电压法沉积的条件为：-0.15～-0.3V，沉积时间500-4000s。

8.如权利要求1所述的一种光催化降解含蒽醌类有机染料废水的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述蒽醌类染料废水中有机染料的浓度为170-200mg/L。

9.如权利要求1所述的一种光催化降解含蒽醌类有机染料废水的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述催化剂与蒽醌类染料废水的质量比为0.01-0.03:1。

10.如权利要求1所述的一种光催化降解含蒽醌类有机染料废水的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述光照条件为：温度25±3℃，光照强度5500-5800Lux。