The invention discloses a wastewater treatment agent, which is prepared by doping N, S and C with nano-titanium dioxide and Zn_MOF materials with porous and high specific surface after SiO 2 is coated with magnetic carrier nano-Fe3O4. The invention also discloses a preparation method of the wastewater treatment agent. The porous structure of Zn_MOF is conducive to the adsorption and degradation of organic matter on the surface of water treatment agent. The synergistic effect of Zn_MOF and N, S, C doping on titanium dioxide can reduce the bandgap energy of titanium dioxide, improve the catalytic oxidation performance of titanium dioxide to organic matter, and magnetic carrier is conducive to the recovery of catalyst. It is of great significance for optimizing sewage treatment process and reducing sewage treatment cost.
【技术实现步骤摘要】
一种废水处理剂及其制备方法
本专利技术涉及一种废水处理剂及其制备方法,属于废水处理
技术介绍
废水处理手段常用的包括物化处理、化学处理及生物处理技术。化学处理技术是应用化学原理和化学作用通过焚烧法、氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法将废水中的污染物成分转化为无害,使废水得到净化,化学氧化法处理技术主要分为两大类,一类是在常温常压下利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水,另一类是在高温高压下分解高浓度废水中有机物,包括超临界水氧化和湿式氧化工艺,所用的氧化剂通常为氧气或过氧化氢,一般采用催化剂降低反应条件,加快反应速率。这些化学氧化方法反应速度快,但成本高,难以将难降解的有机物一步氧化成无机物质,而且对中间产物的控制较少。这些方法的缺点是但是工艺流程长,废水处理成本较高。半导体光催化、光电催化处理有机废水是近年来研究、应用较多的一种新技术。TiO2由于价格低廉、来源丰富、性质稳定、催化活性高而备受关注,但是需紫外光照射才具有催化作用,半导体复合、掺杂金属、非金属、离子等能提高催化活性和应用范围,但其回收不便,而且在实际应用中大多需固定在高比表面的载体上,以吸附为主,且电催化时仍需紫外光照射,影响其使用效率。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术的目的在于提供一种废水处理剂。该废水处理剂制备工艺简单,生产成本低,且可采用可见光进行催化。本专利技术提供了一种废水处理剂,由SiO2@Fe3O4与N,S,C掺杂的Zn-MOF-TiO2材料复合而成,N,S,C掺杂的Zn-MOF-TiO2材料负载在SiO2@Fe3O4的表面,SiO2@Fe3O4具有内 ...
【技术保护点】
1.一种废水处理剂,其特征在于,所述废水处理剂由SiO2@Fe3O4与N,S,C掺杂的Zn‑MOF‑TiO2材料复合而成,所述N,S,C掺杂的Zn‑MOF‑TiO2材料负载在所述SiO2@Fe3O4的表面,所述SiO2@Fe3O4具有内芯和外壳,所述外壳包覆在所述内芯的外表面上,形成所述内芯的材料为纳米Fe3O4,形成所述外壳的材料为SiO2。
【技术特征摘要】
1.一种废水处理剂,其特征在于,所述废水处理剂由SiO2@Fe3O4与N,S,C掺杂的Zn-MOF-TiO2材料复合而成,所述N,S,C掺杂的Zn-MOF-TiO2材料负载在所述SiO2@Fe3O4的表面,所述SiO2@Fe3O4具有内芯和外壳,所述外壳包覆在所述内芯的外表面上,形成所述内芯的材料为纳米Fe3O4,形成所述外壳的材料为SiO2。2.根据权利要求1所述的废水处理剂,其特征在于,所述SiO2@Fe3O4中SiO2的含量为20~30wt%,所述Zn-MOF-TiO2在Zn-MOF-TiO2/SiO2@Fe3O4中的含量为50~75wt%,所述Zn-MOF-TiO2中,Zn与TiO2的摩尔比为0.01~0.03。3.一种权利要求2所述的废水处理剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)纳米Fe3O4的制备:按摩尔比2:1分别称取一定量的Fe(NO3)3和(NH4)2Fe(SO4)2溶于一定量的去离子水中形成Fe(NO3)3和(NH4)2Fe(SO4)2水溶液,搅拌下加入到Fe(NO3)3摩尔数5倍的氨水溶液中,形成的黑色沉淀静置6-12h后离心分离,去离子水洗涤6~7次,80℃真空干燥8-10h,磁分离后得纳米Fe3O4;(2)SiO2@Fe3O4的制备:称取化学计算量的纳米Fe3O4,将其加入到100mL异丙醇与8mL超纯水组成的混合溶液中,密封低温超声处理30min,依次加入10mL浓氨水和化学计算量的硅酸四乙酯,室温下连续搅拌反应16h,所得产物用磁分离,超纯水洗涤5-6次,80℃真空干燥8-10h得SiO2@Fe3O4;(3)TiO2/SiO2@Fe3O4的制备:将步骤(2)制备得到的SiO2@Fe3O4分散在一定量的无水乙醇中,搅拌下加入...
【专利技术属性】
技术研发人员:鞠剑峰,吴东辉,汪洋,华平,吴锦明,
申请(专利权)人:南通大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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