[发明专利]一种钙钛矿型复合光催化剂、制备方法及专用系统和方法

说明书

本文公开了一种钙钛矿型复合光催化剂及其制备方法与专用系统和方法，所述钙钛矿型复合光催化剂为LaNi_xCo_1‑xO₃/CeO₂，x为0.9‑0.98。在不同摩尔比阴阳离子表面活性剂混合条件下，在LaNiO₃中掺杂Co改性得到LaNi_xCo_1‑xO₃，然后超声辅助下将LaNi_xCo_1‑xO₃与CeO₂复合，有效促进电荷载流子分离，增大比表面积，获得绿色环保、光催化能力强、吸附性能强的钙钛矿型复合光催化剂。采用专用设备全封闭废水尾气一体化处理系统，利用钙钛矿型复合光催化剂LaNi_xCo_1‑xO₃/CeO₂高效处理半导体有机废水，本系统自动化、智能化，传质效率高，充分利用可见光，环保无二次污染。

技术领域

本发明涉及一种催化剂、制备方法及专用系统和方法，尤其涉及一种吸附性能好、光催化能力强、应用于半导体行业有机废水降解的钙钛矿型复合光催化剂及其制备方法与处理废水时的专用配套处理系统和方法。

背景技术

由于现代社会及信息技术等领域的迅猛发展，大数据计算、人工智能、物联网等新兴需求的不断增加，促进了半导体行业的发展，半导体行业的发展不仅带来了巨大的经济收益和科技发展，也带来了环境污染的问题。在半导体生产过程中，由于不同工艺的生产需求产生了大量有机废水，整个过程中，有机废水约占废水总量的1/3以上，主要污染物有：成盒工序中的N-甲基吡咯烷酮(NMP)；阵列过程光刻工序中的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)；阵列过程剥离工序中的二甲基亚砜(DMSO)、乙醇胺(ETA)；显影工艺过程中的四甲基氢氧化铵(TMAH)；以及光刻胶会分解产生的苯酚等有机物。这些有机污染物由于易溶于水且具有一定毒性，处理不好排入环境会造成水质污染，对于水生生物以及人类的身体健康都具有很大的危害。

当前用于半导体有机废水处理的方法主要是生物分解法，此法虽然成本低能有效去除低COD废水的污染物，但无法处理高COD的有机废水；芬顿氧化法能一定程度上氧化降解有机物，但处理后会产生大量污泥固废造成二次污染；吹脱、膜分离等物理法起到废水处理的辅助作用，无法降解水中有机污染物。光催化氧化技术因其光降解环保能耗低，且能有效降解污染物而被广泛关注。然而应用广泛的TiO₂等光催化剂由于其带隙宽度大，仅对紫外及近紫外光具有光谱响应，无法吸收利用可见光，大大降低了光的利用效率；其次单纯的光催化剂产生的光生电荷载流子利用率低，光生电子-空穴对极易复合使得光催化效率低。因此半导体有机废水的处理需要一个环保且能高效处理有机污染物的方法。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种绿色环保、光催化能力强、吸附性能强的钙钛矿型复合光催化剂LaNi_xCo_1-xO₃/CeO₂；本发明第二目的是提供一种该钙钛矿型复合光催化剂的制备方法；本发明第三目的是提供一种该钙钛矿型复合光催化剂处理半导体有机废水中的应用；本发明的第四目的是提供一种该钙钛矿型复合光催化剂处理半导体有机废水的专用系统；本发明的第五目的是提供一种该钙钛矿型复合光催化剂利用专用系统处理半导体有机废水的方法。

技术方案：本发明所述一种钙钛矿型复合光催化剂，所述钙钛矿型复合光催化剂为LaNi_xCo_1-xO₃/CeO₂，其中，x为0.9-0.98，活性物质LaNi_xCo_1-xO₃是在LaNiO₃中掺杂Co改性制得。

本发明所述钙钛矿型复合光催化剂的制备方法包括以下步骤：