[发明专利]复合材料的制备方法及其对U（VI）的光促还原工艺

说明书

本发明公开了复合材料的制备方法及对U(VI)的光促还原工艺，根据一步法制备钙钛矿/二氧化钛复合材料，首先对水溶液中的U(VI)进行吸附，吸附的U(VI)在可见光下被复合材料的光电子和电子空穴光还原成U(IV)，并生成U^(IV)O₂(s)等沉淀物。本发明针对污染场地的铀去除问题，通过利用光化学/光催化过程将六价铀还原成四价铀，其钙钛矿型矿物作为特殊的光催化材料，可用于挥发性有机污染物的光降解，而且原材料价格低廉，整体工艺操作简单，环境友好，易于推广。

技术领域

本发明涉及生态制剂技术领域，具体为复合材料的制备方法及对U(VI) 的光促还原工艺。

背景技术

在铀矿开采和乏燃料后处理过程中有可能使得铀释放到地表环境。由于其放射性和化学毒性，铀对水生生物和人类健康存在严重的威胁。因此，对污染场地的铀去除是目前主要关心的话题。

目前，对铀的去除方法很多，包括吸附，化学沉淀，渗透/反渗透和氧化还原法。近年来，大量研究发现通过光化学/光催化过程可以将六价铀还原成四价铀。钙钛矿型矿物作为特殊的光催化材料已经广泛地应用于太阳能材料，挥发性有机污染物的光降解。然而单一的钙钛矿矿物光降解速率低，限制在环境修复中的实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供复合材料的制备方法及对U(VI)的光促还原工艺，根据一步法制备钙钛矿/二氧化钛复合材料，其原材料价格低廉，工艺操作简单，环境友好，易于推广，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将1.0mmol含4结晶水的硝酸钙固体直接溶解到20mL的聚乙醇溶剂中；

S2：在超声波条件下将0.35ml的钛酸四丁酯溶液慢慢溶入上述S1溶液中；

S3：加入22mmol氢氧化钠固体在水浴条件下加热到50度，反应30分钟；

S4：将S3中反应后的混合液置于反应釜，在180度下反应15小时得到钙钛矿/二氧化钛复合材料。

优选的，所述钙钛矿/二氧化钛复合材料为一种光催化材料。

本发明提供另一种技术方案为：一种复合材料对U(VI)的光促还原工艺，所述钙钛矿/二氧化钛复合材料首先对水溶液中的U(VI)进行吸附，吸附的U(VI)在可见光下被复合材料的光电子和电子空穴光还原成U(IV)，并生成 U^(IV)O₂(s)沉淀物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本复合材料的制备方法及对U(VI)的光促还原工艺，针对污染场地的铀去除问题，通过利用光化学/光催化过程将六价铀还原成四价铀，其钙钛矿型矿物作为特殊的光催化材料，可用于挥发性有机污染物的光降解，并根据一步法制备钙钛矿/二氧化钛复合材料，原材料价格低廉，整体工艺操作简单，环境友好，易于推广。

附图说明

图1为本发明的钙钛矿/二氧化钛复合材料XRD图；

图2为本发明的钙钛矿/二氧化钛复合材料SEM图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-2，复合材料的制备方法，包括以下步骤：