[发明专利]一种紫外光催化降解油田废液有机物的光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于油田废液处理的Bi/Bi₄O₅Br₂复合光催化剂的制备方法，其步骤如下：S1、将含铋化合物溶于丙三醇中，得到溶液A；将含溴化合物和含碳化合物溶于另一份丙三醇中，得到溶液B；S2、将溶液B滴加到溶液A中，搅拌，加热至40～70℃后继续搅拌反应40～90min，得到混合液；S3、将步骤S2的混合液置于高温高压反应釜中，升温至140～180℃，反应14～18h，将沉淀物干燥，得到前驱物；S4、将前驱物加入蒸馏水中，在水浴温度40～70℃和紫外灯照射下，进行水解反应21～26h，然后将得到的沉淀物干燥，即为黑色的Bi/Bi₄O₅Br₂复合光催化剂。该复合光催化剂用于紫外光条件下光催化降解处理油田废液中的有机污染物。

技术领域

本发明涉及光催化剂技术领域，特别是一种紫外光条件下可以光催化降解处理油田废液中的有机污染物的Bi/Bi₄O₅Br₂复合光催化剂的制备方法。

背景技术

油田化学是研究油田钻井、采油和原油集输过程中化学问题的科学。它是石油科学中最年轻的学科，是由钻井化学、采油化学和集输化学三部分组成，这些组成部分构成了油田化学的研究对象。在油田生产中，使用化学剂或化学方法来改善工作状况，解决生产过程中发生的各类与化学相关的问题，但是所添加的助剂大都是有机类物质，且组分复杂，具有高黏度、高浊度、高稳定性等特点。若直接排放这些返排液，会严重污染环境，制约石油工业的发展。所以，处理油田废液是提高油田效益的重要技术，选择一种高效的处理方法是油田研究者的首要任务。

光催化氧化法是一种高级氧化化学法，是指半导体光催化剂可直接利用太阳能，把光能转化为化学能来促进化合物的降解，无选择性的利用氧化反应彻底矿化污染物而不产生二次污染，它是一种环境友好的处理技术，其反应条件温和、氧化能力强、适用范围广，该方法处理油田难降解污染物已成为国内外的研究热点。在该技术中，光催化剂是核心力量，近年来研究者们致力于研究各种新型高效的催化剂。

新型的富铋催化剂在众多半导体催化剂中脱颖而出，富铋催化剂是通过控制卤化氧铋中卤原子和氧原子的值改变导带位置，调控能带中的导带位置。为了进一步提高光催化活性，一些改性方法被采用，如贵金属沉积、半导体复合、离子掺杂等方法。其中，半金属既具有金属性质，又具有非金属性质，是一种很好的半导体材料。单质Bi备受研究者的青睐，近年如Bi/Bi₂O₃、Bi/(BiO)₂CO₃、Bi/BiOBr_xI_1-x等复合催化剂被报道，同时Bi₄O₅Br₂作为典型的富铋卤化氧铋催化剂，也备受研究者的关注，但探索一种简单高效的制备Bi/Bi₄O₅Br₂的方法是我们研究的热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单高效的制备Bi/Bi₄O₅Br₂的方法。制备出的催化剂在紫外光条件下可以光催化降解处理油田废液中的有机污染物。

本发明提供的Bi/Bi₄O₅Br₂复合光催化剂的制备方法，步骤如下：

S1、将含铋化合物溶于丙三醇中，得到溶液A。将含溴化合物和含碳化合物溶于另一份丙三醇中，得到溶液B。其中，含铋化合物中铋元素、含溴化合物中溴元素以及含碳化合物的摩尔比是1:1:0.04。所述含铋化合物优选五水硝酸铋，含溴化合物优选溴化钾或溴化钠，含碳化合物优选葡萄糖、异丙醇、二乙烯三胺中的任意一种。在溶液A中五水硝酸铋浓度是0.09～0.16mol/L，溶液B中含溴化合物浓度是0.09～0.16mol/L，含碳化合物浓度是3.6～6.4mmol/L。