本发明专利技术公开一种半导体纳米材料钨酸锌(ZnWO4)在吸附亚甲蓝上的应用，具体为：将半导体纳米材料ZnWO4与有机染料亚甲蓝混合放入容器中，在避光条件下进行磁力搅拌；悬浮液取样离心分离后取上清液。本发明专利技术通过吸附亚甲蓝来判断ZnWO4的吸附性，ZnWO4无毒、稳定、高效，节约成本，可重复利用，通过验证表明ZnWO4在吸附染料废水方面有着良好的前景。
Application of semiconductor nanomaterial zinc tungstate on adsorption of methylene blue
The invention discloses the application of semiconductor nanometer material zinc tungstate (ZnWO4) in adsorbing methylene blue, in particular: mixing semiconductor nanometer material ZnWO4 with organic dye methylene blue in a container, stirring under the condition of avoiding light by magnetic force, and taking supernatant after centrifugal separation of suspension sampling. The method can judge the adsorbability of ZnWO4 by adsorbing methylene blue. ZnWO4 is non-toxic, stable, efficient, cost-saving and can be reused. The verification shows that ZnWO4 has a good prospect in adsorbing dye wastewater.
【技术实现步骤摘要】
半导体纳米材料钨酸锌在吸附亚甲蓝上的应用
本专利技术涉及吸附有机污染物
，特别涉及一种半导体纳米材料ZnWO4在吸附去除水中亚甲蓝上的应用。
技术介绍
有机染料废水色度高，耗氧量大，破坏水体自净能力；染料是有机芳香族化合物苯环上的氢被卤素、硝基、胺基取代以后生成，具有较强的生物毒性；染料中存在的重金属，生物难降解，残留时间长；废水中有机物含量高，成分复杂，严重污染环境，威胁人类健康，是世界公认的难降解废水。ZnWO4是一种单斜晶体，通常物理化学性质稳定，具有抗辐射、抗强光的能力，因其具有特殊的结构和性质，通常被认为是处理水体污染问题的一种有效材料，近年来得到广泛的研究。ZnWO4表面带有电性，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原理，可对带有不同电性的有机污染物进行吸附；其次具有合适晶型的ZnWO4比表面积较大，更有利于对有机污染物进行吸附去除；ZnWO4还具有较高的重复使用性，多次使用后，其吸附能力没有大幅度的降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体材料ZnWO4吸附去除水中亚甲蓝的方法，该方法以ZnWO4作为半导体吸附剂，在磁力搅拌的条件下直接对亚甲蓝进行吸附，通过改变ZnWO4的合成pH、加入量，亚甲蓝的初始浓度、pH，磁力搅拌的时间、温度以及对ZnWO4的重复利用性进行考察，进而对该技术的可行性进行探究，通过研究表明，该技术可以应用于处理有机污染物废水领域。本专利技术通过吸附亚甲蓝来判断ZnWO4的吸附性，ZnWO4无毒、稳定、高效，节约成本，可重复利用，通过验证表明钨酸锌在吸附染料废水方面有着良好的前景。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：半导体纳米材料ZnWO4在吸附亚甲蓝上的应用。所述的应用，具体为：将半导体纳米材料ZnWO4与有机染料亚甲蓝混合放入容器中，在避光条件下进行磁力搅拌；悬浮液取样离心分离后取上清液。所述的应用，调节所述半导体纳米材料ZnWO4的合成pH为5-9。所述的应用，所述半导体纳米材料ZnWO4的加入量为0.50-1.50g/L。所述的应用，调节亚甲蓝的初始浓度为1-9mg﹒L-1。所述的应用，调节亚甲蓝溶液的pH为3-11。所述的应用，磁力搅拌时间为2.5-30min。所述的应用，磁力搅拌的温度293-323K。所述的应用，所述半导体纳米材料ZnWO4的制备包括如下步骤：1)将Na2WO4·2H2O溶液加入烧杯中，搅拌，加入Zn(NO3)2·6H2O，用NaOH或HCl溶液调节pH值为6，室温下磁力搅拌30min，超声30min；2)将步骤1)制得的溶液放入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中在180℃水热反应，反应结束后自然冷却到室温；3)产物经抽滤、洗涤、干燥、研磨制得半导体纳米材料ZnWO4粉末。本专利技术的优点与效果是：本专利技术以ZnWO4作为半导体吸附剂，其本身物理化学性质稳定，无毒无污染，具有配置成本较低、有机污染物吸附率高、吸附过程不产生二次污染、重复利用率高等优点，在有机染料废水处理方面有良好的应用前景。本专利技术中ZnWO4作为吸附剂，具有较大的比表面积，且表面带有电性，可对带有不同电性的有机污染物进行吸附，对有机污染物具有良好的吸附效果，具有操作简便、效率高、不产生二次污染等优点。附图说明图1(a)为实施例1制备的产物ZnWO4的X——射线衍射(XRD)谱图；图1(b)和(c)为实施例1制备的产物的扫描电子显微镜照片；图2为亚甲蓝结构图；图3为实施例2利用ZnWO4作为吸附剂对亚甲蓝溶液进行吸附的效果。图4为实施例4利用ZnWO4作为吸附剂时其加入量对吸附亚甲蓝溶液的影响；具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。钨酸盐半导体材料ZnWO4具有良好的吸附有机染料废水的效果，无需任何辅助助剂，通过磁力搅拌处理达到吸附有机染料废水的目的。水热法制备的ZnWO4是纳米级半导体材料。ZnWO4拥有颗粒状结构，属于单斜晶体，物理和化学性质稳定，具有良好的吸附性能。实施例1：ZnWO4的制备包括以下步骤：步骤一：按照一定量比，将0.17mol·L-1的Na2WO4·2H2O溶液加入烧杯中，搅拌，加入0.17mol·L-1Zn(NO3)2·6H2O，用NaOH或HCl溶液调节pH值为6左右，室温下磁力搅拌30min，超声30min。步骤二：将步骤一制得的溶液放入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中在180℃水热反应，反应结束后自然冷却到室温。步骤三：产物经抽滤、洗涤、干燥、研磨制得ZnWO4粉末。图1(a)为实施例1产物ZnWO4的X——射线衍射(XRD)谱图；图1(b)和(c)为ZnWO4扫描电子显微镜照片；由图可知，实施例1所合成的产物为ZnWO4，其形态呈现为颗粒状。图2为亚甲蓝的结构图。实施例2：半导体材料ZnWO4在吸附亚甲蓝上的应用(ZnWO4对亚甲蓝的吸附率的实验是在加入量1g/L进行的)包括以下步骤：1)取浓度为5mg/L的亚甲蓝溶液20ml，pH＝6；准确称取纳米ZnWO4粉末20mg，于暗处磁力搅拌20min，搅拌温度293K。2)悬浮液取样离心分离后取上清液。3)在200～800nm内测其UV-vis光谱。。亚甲蓝的吸附率可用溶液在其λmax＝664nm处的吸光度来计算，公式为：降解率(％)＝[(A0-At)/A0]×100％，A0是亚甲蓝溶液的初始吸光度，At是亚甲蓝溶液在不同实验条件下的吸光度。结果如图3所示，亚甲蓝自身有较强的紫外吸收峰，当加入ZnWO4进行吸附后，其紫外吸收强度明显减弱，吸附率可以达到75.38％。实施例3：半导体材料钨酸锌在吸附亚甲蓝上的应用(ZnWO4对亚甲蓝的吸附率的实验是在加入量1.25g/L进行的)取20mL5mg/L的亚甲蓝溶液，加入1.25g/L纳米ZnWO4粉末，于暗处磁力搅拌20min，搅拌温度293K。悬浮液取样离心分离后取上清液，在200～450nm内测其UV-vis光谱。实施例4：对比例步骤同实施例3，仅将ZnWO4的加入量依次改为0.50g/L、0.75g/L、1.00g/L、1.25g/L(实施例3)和1.50g/L。结果如图4所示，为利用ZnWO4作为吸附剂时其加入量对吸附亚甲蓝溶液的影响，由图4可知，随着ZnWO4的加入量不断增加，其他条件不发生变化时，其对亚甲蓝的吸附率也在随着增大，当ZnWO4的加入量达到1.25g/L时，吸附率可以达到84.48％，当ZnWO4的加入量继续增大时，吸附率基本不再发生明显变化。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.半导体纳米材料ZnWO4在吸附亚甲蓝上的应用。
【技术特征摘要】
1.半导体纳米材料ZnWO4在吸附亚甲蓝上的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，具体为：将半导体纳米材料ZnWO4与有机染料亚甲蓝混合放入容器中，在避光条件下进行磁力搅拌；悬浮液取样离心分离后取上清液。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，调节所述半导体纳米材料ZnWO4的合成pH为5-9。4.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述半导体纳米材料ZnWO4的加入量为0.50-1.50g/L。5.如权利要求2所述的应用，其特征在于，调节亚甲蓝的初始浓度为1-9mg﹒L-1。6.如权利要求2所述的应用，其特征在于，调节亚甲蓝溶液的pH为3-11。...
【专利技术属性】
技术研发人员：王新，周玲玲，刘诗琳，许明玲，王晓芳，刘彬，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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