The invention belongs to the field of composite material preparation and wastewater treatment, in particular relates to a preparation method and application of easily recoverable bismuth halide oxide/titanium dioxide composite mesh sheet, which is first anodized in dilute hydrochloric acid with titanium mesh sheet as anode, platinum wire as cathode, ammonium fluoride and ethylene glycol solution of water as electrolyte. Bismuth halide oxide/titanium dioxide composite mesh is obtained by acoustic stripping, second anodic oxidation, calcination and hydrothermal reaction in the mixed solution of bismuth nitrate and KX. Under full-wavelength illumination, the removal efficiency of methyl orange, sulfamethoxazole, bisphenol A and other hydrophilic organic compounds is high. Compared with single titanium dioxide array tube and bismuth halide oxide nanosheet, the removal efficiency is 0.8-5 times higher, and it is easy to recover and separate, and can be reused.
【技术实现步骤摘要】
一种易回收的卤氧化铋/二氧化钛复合网片的制备方法及其应用
本专利技术属于复合材料制备及废水处理领域,具体涉及一种易回收的卤氧化铋/二氧化钛复合网片的制备方法及其应用。
技术介绍
随着经济的发展,各种人工合成的化学物特别是有机物通过各种生产、使用、迁移等途径进入水体。染料、抗生素和酚类等亲水性有机物在环境中稳定存在,难以生物降解。长期累积或摄入会对人类和生态系统产生较大危害甚至“三致”效应。因此这些有机物的高效去除成为水处理的难点之一。相比于吸附、膜分离、芬顿等技术,半导体光催化氧化技术是利用半导体材料在光照条件下产生光生电子和空穴,直接或间接氧化水中的有机污染物,逐步矿化成二氧化碳和水,因此具有清洁、低耗的优势。二氧化钛化学稳定性优、氧化能力强、成本低且无毒,是目前最常见的半导体催化剂。然而其只能利用太阳光中能量不足5%的紫外光,并且粉末型二氧化钛难以回收再用,限制了其在光催化降解水处理方面的商业应用。近年来,一些可见光响应的半导体材料飞速发展,其中卤氧化铋BiOX(包括BiOCl、BiOBr和BiOI)纳米材料,是[Bi2O2]单元与卤素原子交替穿插的开放式片层结构,禁带宽度依次约为3.4、2.9到2.0eV,且和TiO2可形成p-n异质结,有利于光生电子和空穴的分离,提升催化效率。因此BiOX是拓宽TiO2复合材料光吸收范围的理想材料。目前报道的卤氧化铋/二氧化钛复合光催化剂主要是以粉末态为主(CN104785280A、CN103464181A),分离回收较为困难且增加运行成本。也有报道将此类纳米复合催化剂附着生长在FTO导电玻璃等宏观非光响应介质上( ...
【技术保护点】
1.一种易回收的卤氧化铋/二氧化钛复合网片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,以钛网片为阳极,铂丝为阴极,插入含有氟化铵和水的乙二醇溶液中,施加电压,进行第一次阳极氧化,制得一次氧化的二氧化钛纳米管阵列网片;步骤2,将步骤1制得的二氧化钛纳米管阵列网片在稀盐酸中进行超声剥离后,清洗干燥,作为阳极,采用与步骤1相同的阴极和电解质,施加电压,进行第二次阳极氧化,取出网片,清洗后煅烧制得二次氧化的二氧化钛纳米管阵列网片;步骤3,将硝酸铋和KX分别溶于乙二醇中,配制等浓度的硝酸铋溶液和KX溶液,向硝酸铋溶液中滴加KX溶液并快速搅拌,得到混合溶液C,将步骤2制得的二氧化钛纳米管阵列网片放置于混合溶液C中,转移到高压反应釜中水热反应后,取出网片,得到卤氧化铋/二氧化钛复合网片;其中,KX为KCl、KBr或KI中任意一种,或KCl、KBr和KI三种的混合物。
【技术特征摘要】
1.一种易回收的卤氧化铋/二氧化钛复合网片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,以钛网片为阳极,铂丝为阴极,插入含有氟化铵和水的乙二醇溶液中,施加电压,进行第一次阳极氧化,制得一次氧化的二氧化钛纳米管阵列网片;步骤2,将步骤1制得的二氧化钛纳米管阵列网片在稀盐酸中进行超声剥离后,清洗干燥,作为阳极,采用与步骤1相同的阴极和电解质,施加电压,进行第二次阳极氧化,取出网片,清洗后煅烧制得二次氧化的二氧化钛纳米管阵列网片;步骤3,将硝酸铋和KX分别溶于乙二醇中,配制等浓度的硝酸铋溶液和KX溶液,向硝酸铋溶液中滴加KX溶液并快速搅拌,得到混合溶液C,将步骤2制得的二氧化钛纳米管阵列网片放置于混合溶液C中,转移到高压反应釜中水热反应后,取出网片,得到卤氧化铋/二氧化钛复合网片;其中,KX为KCl、KBr或KI中任意一种,或KCl、KBr和KI三种的混合物。2.如权利要求1所述的卤氧化铋/二氧化钛复合网片的制备方法,其特征在于,所述钛网片为纯度大于80%的钛线编织而成,目数为80-150目。3.如权利要求1所述的卤氧化铋/二氧化钛复合网片的制备方法,其特征在于,所述步骤1中氟化铵的质量百分比浓度为0.2...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘福强,凌晨,岳彩良,范高超,邱金丽,李爱民,朱俊杰,
申请(专利权)人:南京大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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