The invention provides a process for photocatalytic degradation of dye wastewater, in which the visible photocatalyst is a perovskite-coated hydrotalcite-like photocatalyst modified by ionic liquid. The catalyst is based on a perovskite-coated hydrotalcite-like substrate with photocatalytic activity. Modification of the catalyst can improve the utilization ratio of the substrate to visible light and the photocatalytic activity of the ionic liquid. The ionic liquid is 1_methyl_3-aminopropyl hexafluorophosphate. The invention solves the problem of low degradation efficiency of dye wastewater in the prior art and is suitable for degrading organic dyes in polluted water bodies.
【技术实现步骤摘要】
一种光催化降解染料废水的处理工艺
本专利技术涉及一种光催化降解染料废水的处理工艺,采用离子液体修饰的钙钛矿包裹类水滑石光催化剂,该处理工艺具有操作简单、成本低廉、降解效率高等优点。
技术介绍
工业发展离不开染料的使用,染料广泛地应用于纺织、造纸、印刷、食品、制药、复印和打印等许多领域。全世界工业染料约有10万种,每年约有100万吨的产量。由染料产生的工业废水是当前水体的主要污染之一,全世界每年随废水排放到环境中的染料约6万吨。我国是染料生产和出口大国,生产量、出口量均占世界第一。在染料生产和纺织品印染过程中,工业染料的排放,改变了天然水的性质和组分,使水体受到生理、物理、化学、生物性污染,不仅对环境和生产造成了危害,更重要的是危害到人类身体的健康。水是人类生活最重要的组成部分,水的问题将直接影响国民经济和社会的发展,基于染料废水的种种危害,对染料废水的处理势在必行。染料废水具有组成复杂、水量及水质变化大、高色度、高含盐量、可生化性差等特点,是难处理的工业废水之一。传统的处理方法往往达不到满意的去除效果,近年来臭氧氧化法、高温深度氧化法、光催化氧化法、超声波降解法等物化技术不断出现,尤其是光催化氧化技术的使用备受关注。目前使用最普遍的光催化剂是TiO2,但其对太阳能利用率不高。因此,研制可提高太阳能利用率的新型光催化剂成为新的焦点。钙钛矿型复合氧化物(ABO3)以其稳定的晶体结构与良好的催化活性已成为光催化领域的热点之一。当A与B离子被半径相近的金属离子取代后,引入了能提高催化活性的点缺陷,而晶型没有发生根本改变,但是提高了此类氧化物的催化活性。近年来对AB ...
【技术保护点】
1.一种可见光降解染料废水的处理工艺,其特征在于,取一定量的染料废水,经过絮凝去除其中的颗粒物,其中染料的浓度为5mg/L~20mg/L,向其中加入一定量的离子液体修饰的钙钛矿包裹类水滑石光催化剂,暗光下进行超声分散30min,使得催化剂吸附完全,然后在400‑600W滤除紫外光的氙灯光源下进行常温可见光催化反应0.5‑3h,所述光催化剂与染料废水的用量比为20~40g:100L,氙灯与所述染料废水的液面距离为18cm~22cm,完成对染料的降解;所述催化剂以具有光催化活性的钙钛矿包裹类水滑石为基底,修饰的离子液体为1‑甲基‑3氨丙基六氟磷酸盐,其制备包括如下步骤:a、配制Mg(NO3)2和Al(NO3)3的混合水溶液,其中Mg与Al的摩尔比为1‑4,其中混合水溶液的浓度为0.2‑2mol/L;b、在强烈搅拌的条件下,向Na2CO3水溶液中滴加步骤a配制的混合水溶液,待滴加完毕后再用Na2CO3水溶液将体系pH值调到8.5‑11,并维持在40‑80℃下老化1‑24h;c、将经过步骤b制备所得的沉淀抽滤,洗涤干燥后,在400‑800℃中煅烧4‑10h,再将所得粉体压制成颗粒;d、将所得M ...
【技术特征摘要】
1.一种可见光降解染料废水的处理工艺,其特征在于,取一定量的染料废水,经过絮凝去除其中的颗粒物,其中染料的浓度为5mg/L~20mg/L,向其中加入一定量的离子液体修饰的钙钛矿包裹类水滑石光催化剂,暗光下进行超声分散30min,使得催化剂吸附完全,然后在400-600W滤除紫外光的氙灯光源下进行常温可见光催化反应0.5-3h,所述光催化剂与染料废水的用量比为20~40g:100L,氙灯与所述染料废水的液面距离为18cm~22cm,完成对染料的降解;所述催化剂以具有光催化活性的钙钛矿包裹类水滑石为基底,修饰的离子液体为1-甲基-3氨丙基六氟磷酸盐,其制备包括如下步骤:a、配制Mg(NO3)2和Al(NO3)3的混合水溶液,其中Mg与Al的摩尔比为1-4,其中混合水溶液的浓度为0.2-2mol/L;b、在强烈搅拌的条件下,向Na2CO3水溶液中滴加步骤a配制的混合水溶液,待滴加完毕后再用Na2CO3水溶液将体系pH值调到8.5-11,并维持在40-80℃下老化1-24h;c、将经过步骤b制备所得的沉淀抽滤,洗涤干燥后,在400-800℃中煅烧4-10h,再将所得粉体压制成颗粒;d、将所得MgO-Al2O3颗粒浸泡于混合Co(NO3)3和La(NO3)3的混合水溶液中进行重构,其中Co与La的摩尔比为1-2;e、将经过步骤d重构的产物抽滤洗涤干燥后,在700-1200℃煅烧3-12小时后,优选在800-1000℃煅烧4-8h,即得到钙钛矿包裹类水滑石基底。2.如权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,催化剂的制备还包括子液体的制备:将3-溴丙胺氢溴酸盐溶于无水乙腈,加入1-甲基咪唑,升温至45-75℃反应,开始升温到反应结束的时间为24h,移除溶剂,以体积比1:1的甲醇和乙醚混合溶液洗涤,旋转蒸发移除甲醇和乙醚后,将剩余物溶于甲醇,滴加饱和NaOH甲醇溶液至溶液的pH值至8-9,旋转蒸...
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