[发明专利]用于含油污水处理的膨胀珍珠岩-碘氧铋复合光催化剂

说明书

本发明提供了一种用于含油污水处理的膨胀珍珠岩‑碘氧铋复合光催化剂及其制备方法。将硝酸铋、碘化钾、预处理的膨胀珍珠岩按照一定量配比取量，在乙二醇溶液中混合、溶解，在100～140℃下反应1～5h，经洗涤、分离、烘干，即得膨胀珍珠岩‑碘氧铋复合光催化剂。本发明原料易得、生产工艺简单，所制备的复合光催化剂漂浮在水面上，油光解效率高，并可循环利用。

技术领域

本发明涉及碘氧铋漂浮光催化材料制备方法及其用于处理含油废水，属于废水治理技术领域。

背景技术

随着经济的飞速发展，石油大量开采，在开采或运输途中可能会产生泄露事故。据不完全统计，全球范围内，在2010～2015年之间，仅仅运油船泄露量就达到33000吨。大量泄露事件的发生，已经超过了环境的最大承载量，对环境造成了严重的污染和破坏。

由于大量的油污泄露到水环境中，碳氢化合物逐渐成为自然水体中受到广泛关注的一种污染物，因此如何处理修复将成为关注焦点。并且油污的密度小于水的，主要以漂浮态存在于水体表面。主要油污染修复常见方法有物理法、化学法和生物法。

物理方法是处理水污染最常用的方法，但其中围油法、机械法等需要大型设备的辅助，耗时耗力，并且污染物去除率低；化学方法可以有效地去除污染，但絮凝法等很容易造成二次污染和消耗高成本。生物法受周围环境影响较大，反应较慢。光催化降解技术则具备工艺简单、无二次污染、几乎所有污染物成分均可矿化等优点。

半导体光催化材料因其在光激发条件下对有机污染物的降解引起了人们的很大兴趣。近年来，光催化降解技术被用于含油废水的处理，但是光触媒集中在二氧化钛、氧化锌，季秋忆等利用共沉淀法制备ZrO₂(Er³⁺)-TiO₂复合纳米光催化剂，在可见光下光催化降解海水中柴油，柴油去除率达87.74％(季秋忆，于晓彩，张健等，材料导报，2017)。

铋基光催化剂由于具有良好的光催化性能，也开始被研究学者们所关注。除氯氧铋外，溴、碘氧铋均可以在可见光下进行光催化反应。例如，溴氧化铋纳米片(王吉玲，华中师范大学化学学院硕士论文，2013.5)用于降解罗丹明B、水杨酸、苯酚衍生物等水溶性有机物，发现可见光照射6小时，40mg/L五氯酚钠的矿化率可达100％。

曹江平等制备了WO₃/BiOBr光催化剂，并催化降解甲基橙溶液，在催化剂用量为2.0g/L，20mg/L甲基橙溶液光照反应2h，甲基橙脱色率可达99.39％(曹江平，王莉琼，黄雪松等，工业催化，2018.8)。对于含油废水，因为油漂浮在水面，而传统光催化剂则分散在水体中，与表面油分子接触面小，光催化效率低。

CN107096537A提供了一种Fe₂O₃掺杂TiO₂负载膨胀珍珠岩的漂浮型环境修复材料及其制备方法，TiO₂的光催化反应只能在紫外光条件下，不能在可见光下，光照利用率较小，不利于大规模推广使用。

CN107511153A提供了一种抑制水中蓝藻的漂浮型光催化剂及其制备方法和应用，该方法制备繁琐，需要进行12h的反应；并且该材料的制备原料较繁琐，需要用到硫脲，该材料有一定的毒性，在大量制备的时候可能损害身体健康；该材料的降解率较低，反应时间较长。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本申请提供了专门用于含油污水处理的漂浮型光催化剂-碘氧铋复合材料的制备与使用方法，本发明原料易得、生产工艺简单，所制备的复合光催化剂漂浮在水面上，油光解效率高，并可循环利用。

本发明的技术方案如下：

一种用于含油污水处理的膨胀珍珠岩-碘氧铋复合光催化剂，制备方法如下：

(1)原料液配制