[发明专利]一种磁性复合型光催化剂、制备方法及专用系统和方法

说明书

本发明公开了一种磁性复合型催化剂、制备方法及专用系统和方法，该磁性复合型光催化剂为Bi₅Fe_1‑xNi_xTi_3‑yCo_yO₁₅/S‑g‑C₃N₄，其中，x为0.1‑0.5，y为0.3‑0.9。在Bi₅FeTi₃O₁₅中Fe位掺杂Ni、Ti位掺杂Co得到Bi₅Fe_1‑xNi_xTi_3‑yCo_yO₁₅，再与S掺杂的g‑C₃N₄复合得到催化效率高、可见光利用率高、可重复回收使用的磁性复合型光催化剂。使用该磁性复合催化剂及配套处理专用系统充分利用可见光诱导产生强氧化性自由基以有效降解医药中间体废水中的污染物，并回收其中的盐分，利用催化剂的铁磁性避免了物料转移过程中的损失，处理过程清洁节能，无二次污染。

技术领域

本发明涉及一种磁性光催化剂、制备方法及专用系统和方法，尤其涉及一种催化效率高、可见光利用率高、可重复回收使用、用于降解医药中间体废水的复合光催化剂、制备方法及专用设备和方法。

背景技术

医药中间体是用于药品合成工艺过程中的一些化工原料或化工产品，是生产化学原料药的关键原料，作为精细化工中重要组成部分，医药中间体逐渐成为各国发展化学工业的重点与核心。我国医药中间体产业已经形成从研发到生产销售的较为完整体系，未来我国医药中间体市场在新产品研发以及用药需求的背景下会不断增长。而在医药中间体生产或者合成其他药物的过程中会产生大量废水，通常因其含有的苯系物、苯胺类化合物、酚类化合物和卤代烃溶剂，使得医药中间体废水具有高毒、高盐、高浓度有机物的特点。而在生产过程中又涉及到多次调酸碱过程，钠离子和氯离子的增多带来了高盐分。医药中间体废水成分复杂，治理难度较大，还具有不同程度生物抑制性和毒性等特点，可生化性差，因此难以直接利用生化过程来对此类废水进行处理。

目前处理此类高毒、高盐、高浓度有机废水的方法主要有化学氧化法、Fenton试剂氧化法、湿式氧化法、活性炭吸附法等方法。常规方法面对复杂水质的医药中间体废水往往面临成本高，效率低和二次污染等问题。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种在可见光下对医药中间体废水催化效率高并且可重复回收使用的磁性复合型光催化剂；本发明第二目的是提供一种该磁性复合光催化剂的制备方法；本发明第三目的是提供该磁性复合光催化剂在处理医药中间体废水中的应用；本发明第四目的是提供一种利用该磁性复合光催化剂处理医药中间体废水的专用系统；本发明第五目的是提供利用该专用系统及该磁性复合光催化剂处理医药中间体废水的方法。

技术方案：本发明所述的一种磁性复合型光催化剂为Bi₅Fe_1-xNi_xTi_3-yCo_yO₁₅/S-g-C₃N₄，其中，x为0.1-0.5，y为0.3-0.9，Bi₅Fe_1-xNi_xTi_3-yCo_yO₁₅为在Bi₅FeTi₃O₁₅中Fe位掺杂Ni、Ti位掺杂Co改性得到，S-g-C₃N₄为在石墨氮化碳中掺杂S改性得到。

本发明所述的磁性复合型光催化剂的制备方法包括以下步骤：