System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 新型Ag2MoO4/聚酰亚胺复合材料的制备方法及其低功率LED光降解四环素废水技术_技高网

新型Ag2MoO4/聚酰亚胺复合材料的制备方法及其低功率LED光降解四环素废水技术

技术编号:40411060 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-20 22:30
本发明专利技术提供一种新型复合光催化剂材料的制备方法以及高效降解四环素。主要是通过水热法将两种材料相复合得到高效的复合材料,用于处理抗生素废水中的盐酸四环素。具体处理时将上述用于处理废水中四环素类物质的复合材料投加入废水中进行处理。本发明专利技术的工艺过程简单易控、操作方便、成本低、原料易得、降解性能好优点。本发明专利技术对抗生素废水中的盐酸四环素有优异的降解性能具有重要的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料的制备及四环素废水的降解,具体涉及复合材料的制备方法、用于处理废水中四环素类物质的复合材料及处理方法。


技术介绍

1、盐酸四环素(tc)的分子式为c22h25cln2o8,是一种广谱抗生素。tc能抑制细菌的生长甚至直接杀死某些细菌,从而破坏环境中的菌群平衡。tc残留物还可诱导某些微生物产生耐药性,导致耐药菌的富集和耐药基因的产生。因此,对废水中tc的降解具有重要意义,有利于可持续发展。目前,去除四环素类抗生素方法主要有活性污泥法、吸附法、深度氧化法、光解/光氧化法等。由于抗生素的生物活性、极性和持久性,大多数生物过程和高级氧化处理都不足以使其降解和矿化。光降解具有很大的优势,但是目前的光催化降解材料存在一定的局限性。

2、光催化原理是基于光催化剂在光照条件下产生的光生空穴和电子对具有氧化还原能力,从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的。但是,光催化技术的实践应用存在一个最大挑战,就是需要开发一种高效、低成本且无害的光催化剂。目前tio2、zno、卤氧化铋biox (x=cl、br、i)等光催化剂在水处理方面取得一定成果,但大多数光催化剂在降解污染物过程中易遭受光腐蚀,这可能影响其稳定性和光催化活性,且由于光生电子和空穴的快速复合,导致光催化活性差。

3、聚酰亚胺(pi)是一类主链上含有酰亚胺环(-co-n-co-)的聚合物,具有合适的禁带宽度(2.05-2.8ev)、很强的化学惰性和稳定的芳香杂环结构单元以及丰富的原料来源等特点,是最有前途的有机高分子材料之一。在光催化领域,pi只是作为催化剂载体,直到chu等人在2012年提出结晶pi作为一种新的聚合物光催化剂。然而,纯pi光能利用率低,高的负价带位置导致其氧化能力不足,光载体的复合仍然很严重等问题。因此,研发高效降解tc的ag2moo4/pi复合材料具学术价值和实际意义。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述不足,本专利技术要解决的技术问题是:针对现有技术中低功率led光降解材料可选择性差、降解效率低、制备工艺复杂、重复利用率低、对环境产生污染的问题,而提供一种可选择性高、降解效率高、原料丰富易得、制备方法简单、环境友好的复合材料的制备方法,用于处理废水中的四环素。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:一种复合低功率led光降解材料的制备方法,包括如下步骤:

3、1、ag2moo4/pi复合材料的制备方法(ag2moo4后面简写成amo)

4、1)以二胺(三聚氰胺)和二酐(均苯四甲酸酐)为原料,在研钵中充分研磨混合均匀,并将混合均匀的粉末转移到坩埚中;

5、2)将步骤1)的坩埚放到马弗炉中煅烧,以7 ℃/min的升温速度升至325 ℃并保持4 h,得到煅烧后的材料;

6、3)将步骤2)得到的材料进行研磨,将研磨后的材料均匀分散在去离子水中并超声2 h,然后用去离子水和无水乙醇分别洗涤数次,最后在60 ℃的电热鼓风干燥箱中干燥数小时,研磨均匀,得到的粉末状材料为pi;

7、4)以步骤3)得到的pi与硫酸银、钼酸钠为原料,将上述原材料混合,配制成混合溶液;

8、5)将步骤4)得到的混合溶液转入150 ml的聚四氟乙烯高压反应釜中,在110~190℃的烘箱中保持12~24 h,自然冷却至室温得到水热材料;

9、6)将步骤5)得到的水热材料,离心,并用去离子水和无水乙醇洗涤数次,在60 ℃的电热鼓风干燥箱中干燥数小时,研磨均匀,得到amo/pi复合材料。

10、聚酰亚胺(pi)主要应用在航空航天、微电子、光电化学等领域,极少用于光催化研究中。pi在紫外光线下具有优异的光催化性能,在可见光下几乎没有光催化性能,因此对pi进行改性使其在可见光下具有优异的光催化性能具有研究意义。钼酸银(ag2moo4)的禁带宽度在3.14~3.57ev范围内,具有合适的带隙。目前对于钼酸盐在光催化领域的研究大多数集中在钼酸铋、钼酸铁、钼酸银等材料上,其中,钼酸银具有制备过程简单、化学活性高、光谱响应较窄且光生载流子分离效率高等优势,其作为光催化材料降解环境污染物的研究备受关注。目前并没有过采用pi材料和amo共同制备复合降解材料的相关研究,现有技术中也没有相关研究证明pi和amo可以共同用作降解材料制备原料用来制备具有优异降解性能的复合降解材料。

11、进一步,步骤1)中的原料三聚氰胺和均苯四甲酸酐的摩尔比为1:1。其他摩尔比制备出的材料性能没有1:1制备出的pi性能好。

12、进一步,步骤4)中pi的质量为2.253g,钼酸银、钼酸钠的摩尔比为1:1。采用这样的比例制备出的催化剂对盐酸四环素的降解性能更优异,在150 min内可以达到80%以上。

13、一种废水中盐酸四环素的处理方法,将所述用于处理废水中盐酸四环素的复合材料投加入废水中黑暗处理40~60 min,再利用低功率led可见光照射,进行光降解150~240min;其中,所述复合降解材料与废水的质量体积比为0.1~1.0 g:1000 ml;按照这样的处理方法对废水中的盐酸四环素进行降解,既保证了降解处理效果好,又缩短了处理时间以及降低了照射强度低,具有良好的市场前景。

14、作为优化,所述复合材料与废水的质量体积比为0.5 g:1000 ml,黑暗处理时间为40 min。这样的处理条件下,降解效果最好。

15、相比现有技术,本专利技术具有如下有益效果:本专利技术方法突破现有技术中钼酸银与氧化物、金属有机框架、卤化银等进行制备复合材料,pi材料作为工业领域应用的常规材料,具有良好的力学性能和电性能。基于pi和amo各自的优势,通过水热法制备了具有优良的低功率led光降解性能的复合材料,该复合材料对废水中盐酸四环素的吸附降解高达80.57%以上。本专利技术方法制备过程简单,用于废水处理时操作便捷、处理时间短,具有良好的工业化生产和市场应用前景。

16、实施方式

17、004.下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本实施案例在以本专利技术技术为前提下进行实施,现给出详细的实施方式和具体的操作过程来说明本专利技术具有创造性,但本专利技术的保护范围不限于以下的实施例。

18、实施例

19、一种复合降解材料的制备方法,包括如下步骤:

20、1)以二胺(三聚氰胺)和二酐(均苯四甲酸酐)为原料,分别取2.520g三聚氰胺和4.360g 均苯四甲酸二酐,在研钵中充分研磨混合均匀,并将混合均匀的粉末转移到坩埚中;

21、2)将步骤1)的坩埚放到马弗炉中煅烧,以7 ℃/min的升温速度升至325 ℃并保持4 h,得到煅烧后的材料;

22、3)将步骤2)得到的材料进行研磨,将研磨后的材料均匀分散在去离子水中并超声2 h,然后用去离子水和无水乙醇分别洗涤数次,最后在60 ℃的电热鼓风干燥箱中干燥数小时,研磨均匀,得到的粉末状材料为pi;

23、4本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合低功率LED光降解材料的制备方法,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述复合材料的制备方法,其特征在于,步骤3)中将所述混合原料分散于20 mL去离子水中,水浴超声分散处理2h,得到超声材料。

3.根据权利要求1所述复合材料的制备方法,其特征在于,步骤4)中所述PI、硫酸银、钼酸钠的质量比为1.3: 2.32:1,将PI、硫酸银溶解于50mL去离子水形成混合溶液A,将钼酸钠溶解于50mL去离子水形成溶液B,将溶液B逐滴加入到混合溶液A中,得到混合溶液。

4.种用于处理废水中四环素类物质的复合材料,其特征在于,其组分包括权利要求1~3任一所述方法制得的复合材料。

【技术特征摘要】

1.一种复合低功率led光降解材料的制备方法,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述复合材料的制备方法,其特征在于,步骤3)中将所述混合原料分散于20 ml去离子水中,水浴超声分散处理2h,得到超声材料。

3.根据权利要求1所述复合材料的制备方法,其特征在于,步骤4)中所述pi、硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:傅敏李易
申请(专利权)人:重庆工商大学
类型:发明
国别省市:

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