[发明专利]一种处理合成染料废水的复合材料的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种处理合成染料废水的复合材料的制备方法，属于纳米材料、光催化材料技术领域。先将钨酸铵和对氨基苯酚配成水溶液A；将硝酸溶于乙醇/水溶液中得溶液B；然后将B溶液倒入A中并加入十二烷基磺酸钠，过滤烘干得粉体C；然后将粉体C与硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮配成溶液D；将钼酸钠的水醇溶液加入溶液D，反应一段时间后烘干，得粉体E；粉体E经煅烧得所述复合材料。本发明采用简单化学合成法制备出一种处理合成染料废水的复合材料，该方法反应时间短、节约能源、污染少，适合大规模生产；制备出的粉体分散性好、比表面积大、颗粒均匀，对亚甲基蓝有光催化活性，可用于处理合成染料废水。

技术领域

本发明属于纳米材料、光催化材料技术领域，尤其涉及可见光分解用金属复合材料的制备方法及其应用，具体为一种处理合成染料废水的复合材料的制备方法及其应用。

背景技术

合成染料广泛应用于食品、医药、印染和化妆品等行业，据统计，世界上染料的年产量约为8×10⁵～9×10⁵吨。染料在生产和使用的过程中约有10%～15%会释放到环境当中，这些染料大多化学性质稳定。结构复杂，进入环境水域中难以自然降解，严重破坏水体的生态平衡。更为严重的是染料多为有毒物质，对人和其它生物具有致癌致畸变效应，其存在环境水域中对人类和其它生物的健康构成极大的威胁。

各种染料成分复杂，主要以芳烃和杂环化合物为母体，并带有显色基团及极性基团，这使得染料废水的处理技术和方法一直是科学界的一大研究难点。

在众多污染物中，亚甲基蓝是常见的一种。它是传统的染料，但是现在成为渔业养殖中的杀毒剂，因此被大量排放进行河流湖泊中，并可以通过水产品进入人类食物链。它在人体内不能进行生物降解，因此对人类健康造成严重危害，所以对水体中亚甲基蓝的光催化处理显现出其重要意义。

经前期研究发现WO₃可以在与其他半导体复合时降低电子空穴符合率而增加其催化活性，且银基化合物具有良好的光敏及光催化性。且至目前为止没有任何有关Ag₂MoO₄与WO₃复合在光照下拥有光催化效应的报道。

本专利提供的方法，通过在材料内部形成异质结、增大了复合材料的比表面积，使其具有丰富的多孔结构，可以提高其稳定性和对可见光的吸收能力，在新材料的制备上是一个创新性工作。

本专利通过在带隙较宽的半导体中引入外来元素，从而降低带隙宽度，使其具有较高的电子空穴符合率，在可见光区实现了对有机染料的降解。并在未来可将其应用到工厂废水处理，水体的污染处理及净化有重大意义。

发明内容

为补充现有可见光催化剂复合材料制备方法，本发明提供了一种处理合成染料废水的复合材料的制备方法，该方法制备出在可见光区具有光催化活性的复合催化纳米材料，在空间上具有纳米维度，且粉体纯度较高，工艺简单，易于工业化生产，对环境友好，并且该粉体对亚甲基蓝有光催化活性。

为了实现上述目的，本发明提供一种处理合成染料废水的复合材料的制备方法，该材料的化学式为(Ag₂MoO₄)_x/(WO₃)_y ，其中0＜x＜1，0＜y＜1；具体制备方法包括以下步骤。

步骤1.将钨酸铵和一定量对氨基苯酚的混合物加入到去离子水中，其中钨酸铵（mmol）：对氨基苯酚（mmol）：去离子水（ml）=1：10：（10-30），将该溶液超声分散处理约10-30min，直至混合均匀；将溶液倒入蛇形冷凝管下端的烧瓶中，搅拌30-60min，水域控温40-80℃，然后冷却得到溶液A。

步骤2.称取一定量浓度为38%的硝酸溶液，溶于30-50ml的乙醇/水溶液中，其中乙醇与去离子水体积比为1:10，控制溶液pH为2-6，搅拌至完全溶解，得到溶液B。