[发明专利]利用混凝后污泥制备可见光响应介孔二氧化钛材料的方法

说明书

本发明提供了一种利用混凝后污泥制备可见光响应介孔二氧化钛材料的方法，包括：用水解抑制剂、钛源制备二氧化钛干凝胶；将制备的所述干凝胶混凝去除绿藻；将混凝得到的污泥恒温静置后快速升温后得到成品。本方法既可以利用催化剂制备过程中的中间产物干凝胶混凝去除绿藻，又利用混凝过程改性二氧化钛材料，使其具有可见光响应，提高二氧化钛材料的光催化活性。本方法增强二氧化钛材料的适用性，同时，实现延长钛基材料使用寿命的效果。

技术领域

本发明涉及绿藻水处理材料技术领域，具体地说，涉及一种利用混凝后污泥制备可见光响应介孔二氧化钛材料的方法。

背景技术

工农业生产和居民日常生活等人类活动，会向城市水体内排入大量含氮、含磷的污染物，诸如工业废水、生活污水以及农田径流中的植物营养物质，这些污染物的排放会极大程度上加速城市水体、湖泊、河流的富营养化。水体的富营养化会使得生长在水体内的藻类因获得丰富营养而大量快速繁殖。藻类生物的大量繁殖首先会使水域内其他生物的种群种类数量发生改变，继而破坏了水体的生态平衡。进一步地，由于藻类生物的大量繁殖，则在藻类生物的大量死亡分解的过程中，一方面会大量消耗水域中的溶解氧，这样，水体的缺氧会严重影响水域内其他生物的正常生存，另一方面，分解过程中释放的诸如藻毒素之类的次级代谢产物会严重危害到人类和其他生物的安全。例如，在藻毒素中包括一种微囊藻毒素，其具有生物活性的环状七肽化合物，具有相当的稳定性。它能够强烈抑制蛋白磷酸酶的活性，还是强烈的肝脏肿瘤促进剂。

现有技术下，为解决上述技术问题，采用一种光催化氧化技术，其是利用光激发氧化将O₂、H₂O₂等氧化剂与光辐射相结合，(所用光主要为紫外光，包括uv-H₂O₂、uv-O₂等工艺)，可以用于处理污水中CCl₄、多氯联苯等难降解物质。另外，在有紫外光的高级氧化法体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H₂O₂分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。采用光催化氧化技术处理诸如微囊藻毒素之类的藻毒素，具有高效无污染等诸多优点。然而，在长期的实践中，人们发现，上述的这种通过光催化氧化技术处理藻毒素的方法中，由于二氧化钛的禁带较宽，通常在3.0eV 到3.2eV的范围内，以使得其职能被紫外光激发，这显然较大程度地限制了二氧化钛的实际应用。

针对上述内容，现有技术又提出了通过溶胶-凝胶法对二氧化钛进行改性，使其具有可见光响应，以解决上述现有技术中的技术问题，其具有操作简便、产量大等特点，成为现有技术中较为广泛的二氧化钛合成方法。合成过程包括溶胶、凝胶、以及生成样品三个阶段，而在溶胶阶段完成二氧化钛改性，也即，在凝胶阶段前完成改性。改性方式有离子掺杂、半导体复合以及表面造孔等方面。然而，在这种现有的方法中，在凝胶阶段的改性不足，同时，对改性过程中产生的干凝胶未加以功能化应用，使得获得的钛基材料的使用寿命和应用范围都受到了不同程度的限制。

有鉴于此，应当对现有技术进行改进，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种能够在实现可见光响应二氧化钛的改性的同时，利用可将光响应二氧化钛合成过程的中间产物，延长成品材料的使用寿命，并提高成品材料适用性的一种利用混凝后污泥制备可见光响应介孔二氧化钛材料的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种利用混凝后污泥制备可见光响应介孔二氧化钛材料的方法，该方法包括：用水解抑制剂、钛源制备二氧化钛干凝胶；将制备的所述干凝胶于绿藻水样混凝去除绿藻；将混凝得到的所述污泥恒温静置后快速升温后得到成品。