[发明专利]一种光催化降解磺胺甲噁唑的方法

摘要

本发明涉及光催化降解磺胺甲噁唑的方法，可有效解决难以生物降解的磺胺甲噁唑废水处理问题，方法是，采用铁、钼、铋元素掺杂膨胀石墨制备出Fe/Bi/Mo-膨胀石墨复合纳米材料，加入含有磺胺甲噁唑的废水中，由碱性物质调pH值为5.5-8.5，在可见光下照射170-190分钟，利用Fe/Bi/Mo-膨胀石墨复合纳米材料，在不添加其它助催化剂的情况下，直接由单一的Fe/Bi/Mo-膨胀石墨复合纳米材料氧化处理浓度为5-10mg/L的磺胺甲噁唑废水，Fe/Bi/Mo-膨胀石墨复合纳米材料加入量为1-2g/L；最后测定磺胺甲噁唑的降解率；本发明不用人为添加酸性物质，磺胺甲噁唑溶液本身显酸性，有利于光催化反应进行，光催化反应后，磺胺甲噁唑被降解，甚至部分已被矿化，磺胺甲噁唑去除率高达90%以上，节能环保，经济和社会效益巨大。

主权项

一种光催化降解磺胺甲噁唑的方法，其特征在于，采用铁、钼、铋元素掺杂膨胀石墨制备出Fe/Bi/Mo‑膨胀石墨复合纳米材料，加入含有磺胺甲噁唑的废水中，由碱性物质调pH值为5.5‑8.5，在可见光下照射170‑190分钟，利用Fe/Bi/Mo‑膨胀石墨复合纳米材料，在不添加其它助催化剂的情况下，直接由单一的Fe/Bi/Mo‑膨胀石墨复合纳米材料氧化处理浓度为5‑10mg/L的磺胺甲噁唑废水，Fe/Bi/Mo‑膨胀石墨复合纳米材料加入量为1‑2g/L；最后测定磺胺甲噁唑的降解率，其降解率公式为：其中C₀为磺胺甲噁唑废水的初始浓度，C_t为最终溶液中磺胺甲噁唑的剩余浓度；所述的碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸氢钾的一种； 所述的Fe/Bi/Mo‑膨胀石墨复合纳米材料是，以天然石墨为原料，在小于4℃下，将天然石墨9‑11g缓慢加入到浓度为98％的浓硫酸50‑70mL中，快速搅拌30min，再缓慢加入18‑22g高锰酸钾搅拌10min，30℃恒温下振荡1h后，加入90‑110mL40‑50℃的温水稀释，得悬浮液，悬浮液中加入28‑32mL浓度30％的双氧水进一步氧化天然石墨，反应5min，过滤得氧化石墨，用质量浓度5％的稀盐酸和质量浓度5％的稀碳酸氢钾分别冲洗3‑5次氧化石墨，再在80℃恒温下干燥，通过微波，将氧化石墨膨胀，得膨胀石墨；将膨胀石墨0.04‑0.06g和Fe₃O₄纳米粉0.009‑0.011g加入到90‑110mL蒸馏水中，超声分散1h，得氧化膨胀石墨悬浮液；将4.5‑5.0g的Bi(NO₃)₃·5H₂O的缓慢加入到膨胀石墨悬浮液(或称分散液)中，室温下搅拌1h，再将0.8‑1.0g的(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O缓慢加入膨胀石墨悬浮液中，室温下搅拌2h，调节溶液至中性，得混合悬浮液；将混合悬浮液在100℃恒温下反应2h后，过滤，得滤物，滤物水洗3‑5遍，在75‑85℃下烘干2h，研磨，得磁性可见光响应的Fe/Bi/Mo‑膨胀石墨复合纳米材料。