[发明专利]碱土金属盐/g-C3N4复合吸附材料及其吸附降解三苯甲烷类染料废水的应用

说明书

本发明提供一种碱土金属盐/g‑C₃N₄复合吸附材料的制备方法，用于处理废水中三苯甲烷类物质的复合吸附材料及处理方法。上诉复合吸附材料以BaCO₃和C₃H₆N₆为混合原料，经过原料混合配制为水溶液、在60～80℃下烘干1～2h、在400～700℃下煅烧4～6h、冷却研磨等步骤制得。具体处理时将所述用于处理废水中三苯甲烷类物质的复合吸附材料投加入废水中进行处理。本发明的制备过程具有简单易控、操作方便、成本低、原料丰富易得等优点。本发明复合吸附材料对废水中的三苯甲烷类物质有优异的吸附性能，且吸附效率高，对结晶紫的降解率高达92.26％。在处理有机废水方面具有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于复合吸附材料的合成及有机废水的吸附降解技术领域，具体涉及复合吸附材料的制备方法、用于处理废水中三苯甲烷类物质的复合吸附材料及处理方法。

背景技术

近年来，许多含氮、磷的化合物大量用于洗净剂，尿素也常用于印染各道工序，使废水中总磷、总氮含量增高，排放后使水体富营养化。如果染料废水不加处理直接排放，将会对日益紧张的饮用水源造成极大的威胁。因此对废水的处理，不但可减轻或避免环境污染，保护人们身体健康，还可以回收利用处理后的水，节约水资源，走可持续性发展道路，其意义深远重大。常见的染料废水处理方法包括凝固、化学氧化、过滤、光催化、膜分离、离子交换和吸附。其中吸附法因简单易行、成本低、安全、污染脱除效率高而被广泛应用于工业中。应用于染料废水吸附处理的环境功能材料主要包括碳质吸附材料、矿物质吸附材料和生物质吸附材料等。而以上材料难以实现对染料废水的选择性吸附。

由于类石墨型碳化氮具备官能团和特殊的二维层状结构，同时又在环境条件下具有优异的化学稳定性和热稳定性，环境友好，生物相容性，无毒性而受到吸附领域研究者们的广泛关注。g-C₃N₄由高度有序的3-s-三嗪（C₆N₇）单元组成，可通过疏水效应和p-p相互作用轻松堆叠。 据报道，g-C₃N₄平面中的共轭p区域可以吸附芳香族污染物。 此外，有序的3-s-三嗪单元含有几个“氮罐”，其中六个氮孤对电子具有带负电的官能团，这些官能团能与带正电荷的污染物发生相互作用。这些特点使得g-C₃N₄作为吸附剂用于废水处理成为可能。若对具有官能团的g-C₃N₄纳米材料进行进一步改性，则有望实现更高的吸附性能和更好的环境应用价值。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：针对现有技术中吸附材料可选择性差，吸附效率低，制备工艺复杂，再生复杂，对环境产生污染的问题，而提供一种可选择性高，吸附效率高，原料丰富易得，制备简单，环境友好的复合吸附材料的制备方法、用于处理废水中三苯甲烷类物质的复合吸附材料及处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种复合吸附材料的制备方法，包括如下步骤：

1）以BaCO₃和C₃H₆N₆为混合原料，将所述混合原料溶于水中配成混合溶液；其中，所述BaCO₃和C₃H₆N₆的质量比为3:1，2:1, 1:1, 1:2, 1:3；

2）将步骤1）配制的混合溶液置于60~80℃下烘干1~2 h，得到烘干混合材料； 、

3）将步骤2）得到的烘干混合材料于400~700℃下煅烧4~6 h，得到煅烧材料；

4） 对步骤3）得到的煅烧材料进行粉碎处理，得到所述复合吸附材料。