[发明专利]一种利用还原性有机弱酸强化铁酸铋光催化还原六价铬的方法

说明书

一种利用还原性有机弱酸强化铁酸铋光催化还原六价铬的方法，它是涉及一种利用具有铁磁性的软铋矿铁酸铋通过可见光还原水中六价铬的方法。本发明的主要目的是解决现有去除水中重金属的方法成本高，去除效果不理想的问题。方法：一、将还原性有机弱酸与预处理的水混合；二、调节反应pH值；三、制备具有铁磁性的软铋矿铁酸铋；四、投加具有铁磁性的软铋矿铁酸铋并采用可见光照射溶液；五、采用外磁场分离磁性材料，即一种利用还原性有机弱酸强化铁酸铋光催化还原六价铬的方法。使用本发明的方法去除水中残留六价铬效率达到80%～95%。本发明可以有效去除水中残余六价铬。

技术领域

本发明属于污染废水化学处理领域，具体涉及一种利用还原性有机弱酸强化铁酸铋光催化还原六价铬的方法。

背景技术

近年来由废水中重金属的残留所引起的水环境的污染问题和水生态的恶化现象已经引起了大量研究者的关注。水体中铬离子主要以三价铬和六价铬的形式存在，而六价铬尤以毒性高引起人们的关注，在水中主要以HCrO₄^-和Cr₂O₇^2-两种形式。目前国内常见的铬废水处理法包括生物法、电解法、膜分离法以及吸附法等。但是，这些方法通常具有一定的局限性，如生物法易受到水中各种阴阳离子、其他生物菌种干扰等影响；电解法耗能高；膜法投资大、运行维护管理费用高等。因此，亟需开发一种新型、高效的铬废水处理方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用还原性有机弱酸强化铁酸铋光催化还原六价铬的方法，实现将水中具有重毒性的六价铬还原为无毒的三价铬。为实现此目的，本发明首先制备具有可见光响应的软铋矿铁酸铋，再经过可见光持续照射，利用还原性有机弱酸强化，在催化剂材料表面光电子的作用下，实现水环境中六价铬的还原。

一种利用还原性有机弱酸强化铁酸铋光催化还原六价铬的方法，具体是按以下步骤完成的：

一、将还原性有机弱酸与含有六价铬的预处理水混合，再在室温下和搅拌速度为160r/min~250 r/min的条件下搅拌0.5 min~5 min，得到处理混合溶液；

步骤一中所述的还原性有机弱酸为柠檬酸、酒石酸、草酸、甲酸的一种或几种混合物；

步骤一中所述的还原性有机弱酸的浓度为0.001~10 mol/L；

步骤一中所述的预处理水中六价铬的浓度为0.01～100 mg/L；

二、调节反应pH值，在搅拌速度为150 r/min～200 r/min 的条件下使用0.1 mol/L~100 mol/L 的高氯酸和0.1 mol/L~100 mol/L 的氢氧化钠溶液将还原性有机弱酸与含有六价铬的预处理水的pH 值调节至2~5，得到调节pH 值后的还原性有机弱酸与含有六价铬的预处理水；

三、制备具有铁磁性的软铋矿铁酸铋：

（1）、将一定摩尔质量的硝酸铋和硝酸铁溶解于一定摩尔浓度的硝酸中，并强烈磁力搅拌形成无色透明溶液；

步骤三（1）中所述的硝酸铋和硝酸铁的摩尔质量比为1：（0.1~1000）；

步骤三（1）中所述的稀硝酸摩尔浓度为0.01~10mol/L；

步骤三（1）中所述的强烈磁力搅拌速度为400 r/min~650 r/min；

（2）、向（1）中溶液逐滴加入氢氧化钠溶液，并保持160 r/min~250 r/min的搅拌至形成黄褐色沉淀，再继续搅拌30~60 min；

（3）、将（2）中所得的沉淀过滤，用去离子水清洗至中性，并将固体在一定温度下烘干备用；

步骤（3）中所述的干燥温度为60~120℃；