一种处理油田废液有机物的Bi制造技术

本发明专利技术公开了一种处理油田废液有机物的Bi

【技术实现步骤摘要】
一种处理油田废液有机物的Bi3O4Br光催化剂的制备方法
本专利技术涉及油气田废液处理
，特别是一种用于光催化处理氧化处理油田废液中有机物的Bi3O4Br光催化剂的制备方法。
技术介绍
随着能源的不断开发和人们环保意识的不断增强，能源和环境的关系越来越受到人们的关注。三大能源中的石油是工业的血液，石油的开采能极速提高我国的经济水平，但是在石油开采过程中也引发一系列的环境问题。如油田采用的酸化压裂技术后产生的压裂返排液，压裂返排液成分复杂，如有机硼、丙烯酰胺、羟丙基胍胶等物质，其具有高黏度、高浊度、高稳定性等特点。如果压裂返排液处理不好直接外排，会引发严重的环境污染，这有悖于我们提倡绿色环保理念，所以采用一种绿色高效处理油田压裂返排液是我们解决问题的核心技术。光催化技术作为一种在半导体催化剂作用下利用光能进行环境净化和能量转化的新型技术，具有无选择性、氧化能力强、反应速度快、处理效率高，无二次污染等优点，能广泛应用在生物医学、环境治理和能源生产等领域。近年来光催化技术越来越受到关注，一些的光催化剂被报道，为了进一步提高催化效率，扩展其应用范围，一些改性方法被采用。半导体光催化剂对污染物的光催化降解过程都是在催化剂的表面进行的，在光催化反应过程中，催化剂表面的原子排列和固有配位决定了其对反应物分子的吸附、光生载流子和反应物分子的表面迁移及对产物分子的脱附等性能，所以催化剂的反应活性与其表面性能有着密不可分的关系。由于原子在空间的排列顺序不同，通常催化剂晶体材料的不同晶面性能各异，从而表现出不同的光催化活性。因此可以通过晶体改性来提高催化剂的光催化活性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供改性的Bi3O4Br光催化剂的制备方法，制备出的催化剂产物具有更优异的光催化活性，可以用于光催化氧化处理油田废液中有机物。本专利技术提供的处理油田废液有机物的Bi3O4Br光催化剂的制备方法，步骤如下：S1、将含铋化合物溶于蒸馏水中，将含溴化合物和葡萄糖溶于另一份蒸馏水中，铋元素、溴元素、葡萄糖的摩尔比为2:2:1。所述含铋化合物优选为五水硝酸铋，含溴化合物优选为溴化钾。S2、在搅拌条件下，将含溴化合物和葡萄糖的水溶液滴加到含铋化合物水溶液中，搅拌20-40min。S3、将反应液转移至反应釜中，升温至140-150℃，恒温反应15-16h，过滤出产物，70℃干燥，得到前驱物。S4、取摩尔量的前驱物和Bi2O3混合研磨至粉体，在马弗炉中400-500℃恒温煅烧6h，得到改性的Bi3O4Br光催化剂。优选的是，步骤S2中，升温至45℃，恒温搅拌20-30min。优选的是，步骤S3中，在反应釜中，升温至145℃，恒温反应16h，自然冷却后，过滤出产物，70℃干燥，得到前驱物。优选的是，步骤S4中，将前驱物和Bi2O3混合研磨至粒径50-100μm的粉体，然后将粉体在马弗炉中400℃恒温煅烧5h，然后500℃恒温煅烧1h，得到改性的Bi3O4Br光催化剂。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术提供了一种改性Bi3O4Br光催化剂的制备方法，工艺简单、成本低廉、采用无毒无害原料组分，减少了对人体健康和生态环境的危害，达到绿色环保的技术、并且易于控制并大规模生产；得到的改性Bi3O4Br光催化剂稳定性强，活性高。(2)本专利技术的制备方法中加入了改性剂葡萄糖，葡萄糖作为结构导向剂改变Bi3O4Br光催化剂的晶体结构，提升了催化剂的光催化活性。(3)所述改性Bi3O4Br光催化剂可以用于可见光下催化分解油田废液中的有机硼和丙烯酰胺。所述改性Bi3O4Br光催化剂相对于Bi3O4Br催化剂具有更强的光吸收性能，大大提高了可见光的利用率，尤其在处理页岩气返排液有机硼和丙烯酰胺方面具有显著效果和巨大的应用空间，去除率高达88％以上。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1是实施例1制备的改性Bi3O4Br光催化剂的XRD谱图。图2是实施例1制备的改性Bi3O4Br光催化剂的荧光光谱图。图3是实施例1制备的改性Bi3O4Br光催化剂的降解油田有机物的降解效率图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1用分析天平称取0.9701g五水硝酸铋分别溶于30mL蒸馏水中搅拌溶解，称取0.238g溴化钾和0.1800g葡萄糖一起溶于30mL蒸馏水中搅拌溶解，用胶头滴管将含有溴化钾和葡萄糖的水溶液加入五水硝酸铋的水溶液中，磁力搅拌40min后，将混合溶液转移至反应釜中在烘箱中恒温150℃条件下反应16h，过滤，清洗并收集沉淀；将此沉淀在烘箱中在70℃下干燥12h后得到前驱物。称取0.6098g前驱物和0.9319g氧化铋于研钵中进行研磨，再置于马弗炉中500℃煅烧6h，得到的固体粉末即改性的Bi3O4Br光催化剂。图1是实施例1制备的改性Bi3O4Br光催化剂与常规未改性Bi3O4Br催化剂的XRD谱图对比图。可以看出，催化剂Bi3O4Br和改性的Bi3O4Br光催化剂晶面的衍射峰出现的角度均与标准卡片衍射峰的位置一致。在图谱中改性Bi3O4Br光催化剂衍射峰的强度高于未改性的Bi3O4Br光催化剂。当衍射峰2θ值为9.5°对应的是Bi3O4Br催化剂的002晶面，改性的Bi3O4Br光催化剂002晶面的衍射峰强度明显高于未改性的Bi3O4Br光催化剂，说明葡萄糖的加入成功的暴露了002晶面。图2是实施例1制备的改性Bi3O4Br光催化剂与常规未改性Bi3O4Br催化剂的荧光光图谱。从图中明显观测到改性Bi3O4Br光催化剂的荧光峰值强度低于未改性的Bi3O4Br光催化剂。荧光峰值的高低强度能够表示催化剂的活性强度，荧光峰值越强意味着光生载流子复合机会越大，分离效率越低，催化活性越低。实施例1制备的改性Bi3O4Br催化剂的比表面积为187m2/g。常规未改性Bi3O4Br催化剂比表面积为146m2/g。比表面的具体测试方法：称50mg被测催化剂置于全自动比表面积测定仪的测试样品管内，采用高纯氮气作为吸附气体，在液氮温度-196℃下进吸附，在200℃进行脱附，得到其吸附脱附等温线，然后通过分析其吸附/脱附等温线来分析其比表面积。实施例2用分析天平称取0.9701g五水硝酸铋分别溶于30mL蒸馏水中搅拌溶解，称取0.238g溴化钾和0.1800g葡萄糖一起溶于30mL蒸馏水中搅拌溶解，用胶头滴管将含有溴化钾和葡萄糖的水溶液加入五水硝酸铋的水溶液中，水浴加热升温至45℃，磁力搅拌30min后，将混合反应溶液转移至反应釜中在烘箱中恒温140℃条件下反应16h；冷却，过滤，清洗并收集沉淀；将此沉淀在烘箱中在70℃下干燥12h后得到前驱物。称取0.6098本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理油田废液有机物的Bi

【技术特征摘要】
1.一种处理油田废液有机物的Bi3O4Br光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
S1、将含铋化合物溶于蒸馏水中，将含溴化合物和葡萄糖溶于另一份蒸馏水中，铋元素和溴元素的摩尔量相等；
S2、将含溴化合物和葡萄糖的水溶液滴加到含铋化合物水溶液中，搅拌20-40min；
S3、将反应液转移至反应釜中，在温度140-150℃，恒温反应15-16h，过滤出产物，70℃干燥，得到前驱物；
S4、取摩尔量的前驱物和Bi2O3混合研磨至粉体，在马弗炉中400-500℃恒温煅烧6h，得到改性的Bi3O4Br光催化剂。


2.如权利要求1所述的处理油田废液有机物的Bi3O4Br光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，铋元素、溴元素、葡萄糖的摩尔比为2:2:1。


3.如权利要求2所述的处理油田废液有机物的Bi3O4Br光催化剂的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，林永茂，詹国卫，李祖友，刘卫华，杨萍，王兴文，梁兵，孙风景，叶长青，石书强，王均，丁忠佩，焦国盈，王琦，李俊，杨博，张瀛，王捷，吕虹，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50