The invention discloses a method for purifying organic wastewater by photocatalytic technology, which includes step 1, preparation of photocatalyst; step 2, characterization of photocatalyst; step 3, evaluation of photocatalyst; step 4, purification of organic wastewater; preparation of pure phase g CsN and expanded graphite; preparation of G C3N4/EG photocatalyst by solid mixed heat treatment of G C3N4 and expanded graphite; and preparation of G C3N4/EG photocatalyst for solid g C3N4/EG; 3N4 was loaded on EG after sol treatment to prepare g_C3N4/EG photocatalyst. In order to remedy the defect of poor photocatalytic performance of single component g_C3N4, the method of using photocatalytic technology to purify organic wastewater was proposed to compound g_C3N4 with expanded graphite to obtain efficient photocatalyst. The results and properties of pure phase g_C3N4 and compounded g_C3N4/EG photocatalyst were characterized. The mechanism of photocatalyst reaction can be obtained by comprehensive comparative analysis of the evaluation results.
【技术实现步骤摘要】
一种利用光催化技术净化有机废水的方法
本专利技术涉及环境保护
,具体为一种利用光催化技术净化有机废水的方法。
技术介绍
水是人类赖以生存发展的重要环境资源之一,而我国是一个水资源相对匮乏的国家:此外,工业化、城镇化进程的加快导致的水环境恶化,又进一步激发了我国水资源供需不平衡的矛盾。当前,传统的有机废水处理方法包括吸附法、化学法、电解法和生物法等.这些方法或由于不能完全去除污染物,或需要引入化学试剂,又或者成本过高等原因,并不能作为高效的有机废水处理方法。作为唯一一种可以从真正意义上取代化石能源的能量来源,太阳能同时具备了可再生性和碳中和性,因此对太阳能的直接转化和利用是当今时代最重要的科学挑战之一,也是新型清洁能源和污染治理的发展方向。与有机废水处理的传统技术相比,光催化技术,一种利用光辐射作为诱发条件,通过生成羟基自由基(-OH)和超氧自由基(-O2-)等活性组分,进而在光催化剂表面发生氧化还原反应的高级氧化技术,近年来被广泛用于环境净化等应用研究领域。在光催化领域,常见的光催化剂为以二氧化钛(TiO2)为代表的半导体物质,其中二氧化钛(TiO2)的重要性毋庸置疑。然而,TiO2这类宽禁带的光催化剂仅能被紫外线或近紫外线激发,这就意味着太阳光谱中的可见光部分(43%)得不到有效利用。近年来,开发可见光响应的光催化剂成为主流研究趋势。氮化碳是一类新兴的,仅由碳和氮两种元素组成的有机半导体材料,这种材料由于具有良好的生物兼容性,热稳定性,耐化学性和耐磨性等品质,受到了越来越多研究人员的青睐。此外,由于氮化碳的构造单元(图1)中包含了氮原子孤电子对和共 ...
【技术保护点】
1.一种利用光催化技术净化有机废水的方法,包括步骤一,光催化剂制备;步骤二,光催化剂表征;步骤三,光催化剂评价;步骤四,有机废水净化;其特征在于:其中在上述步骤一中,光催化剂制备包括以下步骤:1)制备纯相g‑C3N4和膨胀墨:以天然鳞片石墨为前驱体,利用氧化剂制备膨胀石墨,以尿素作为前驱体,通过热解法制备g‑C3N4;2)将固体g‑C3N4和膨胀石墨在甲醇溶液中进行超声分散、混合,对混合后的固体进行热处理得到g‑C3N4/EG光催化剂,考察光催化剂体系中两相的比例对光催化剂性能的影响;3)将固体g‑C3N4在酸性溶液中进行质子化得到胶体溶液,并对膨胀石墨进行负载以制备得到g‑C3N4/EG光催化剂;其中在上述步骤二中,对制备得到光催化剂进行结构和物化性质的表征,分析g‑C3N4和膨胀石墨的结合形式;其中在上述步骤三中,对光催化剂在光催化降解黑臭水体反应中的催化性能和稳定性进行评价;并结合表征结果研究g‑C3N4与膨胀石墨之间的光生载流子分离效应及组分间的相互协同效应;其中在上述步骤四中,将制备成功的复合光氧化剂投入有机废水中,利用具有疏松多孔蠕虫状结构的膨胀石墨作为催化剂负载,可以有效 ...
【技术特征摘要】
1.一种利用光催化技术净化有机废水的方法,包括步骤一,光催化剂制备;步骤二,光催化剂表征;步骤三,光催化剂评价;步骤四,有机废水净化;其特征在于:其中在上述步骤一中,光催化剂制备包括以下步骤:1)制备纯相g-C3N4和膨胀墨:以天然鳞片石墨为前驱体,利用氧化剂制备膨胀石墨,以尿素作为前驱体,通过热解法制备g-C3N4;2)将固体g-C3N4和膨胀石墨在甲醇溶液中进行超声分散、混合,对混合后的固体进行热处理得到g-C3N4/EG光催化剂,考察光催化剂体系中两相的比例对光催化剂性能的影响;3)将固体g-C3N4在酸性溶液中进行质子化得到胶体溶液,并对膨胀石墨进行负载以制备得到g-C3N4/EG光催化剂;其中在上述步骤二中,对制备得到光催化剂进行结构和物化性质的表征,分析g-C3N4和膨胀石墨的结合形式;其中在上述步骤三中,对光催化剂在光催化降解黑臭水体反应中的催化性能和稳定性进行评价;并结合表征结果研究g-C3N4与膨胀石墨之间的光生载流子分离效应及组分间的相互协同效应;其中在上述步骤四中,将制备成功的复合光氧化剂投入有机废水中,利用具有疏松多孔蠕虫状结构的膨胀石墨作为催...
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