【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业废水处理技术及资源化应用领域，具体涉及一种废水中络合态重金属锌的回收方法及资源化应用。
技术介绍
1、随着工业的进步和社会的发展，重金属污染已成为关注的热点和难点，重金属废水主要包括铜、镍、锌等重金属元素，其中的金属离子易与废水中的有机配体络合，形成更难降解去除的金属络合物废水，该络合物化学性质稳定，大大增加了去除难度，且对人体健康和生态环境系统构成严重威胁。并且络合剂种类繁多，常见的有乙二胺四乙酸(edta)、六偏磷酸钠等。重金属废水的来源和人们的生活息息相关，处理这类废水是环保工作的重点之一。传统的沉淀、吸附等方法无法使重金属离子与有机配体之间的键断裂，更不能将解络释放的重金属离子回收资源化。因此，为实现可持续发展，亟需开发一种络合态重金属废水处理的新方法，同时实现金属-有机配体解络与金属回收资源化。高级氧化技术对于重金属络合物污水的降解是行之有效的，但该技术需要加入大量的强氧化剂等添加剂，引入了二次污染。
2、光催化是指有光参与的物理化学反应，是近年来研究较为广泛的一种技术。光催化利用的能源是太阳能，环保、经济、高效、节能且无穷尽，符合当今的发展需求。因此，光催化技术在多个领域都可以发挥作用，具备长远发展的条件。二氧化钛(tio2)、氧化锌、氧化锡和二氧化锆等是典型的金属类半导体材料，是最早一批应用于光催化领域的半导体光催化剂，其光催化性能良好，在降解有机污染物方面具备明显的优势，是较为理想的光催化剂。基于光催化技术，开发络合态重金属废水处理的新方法，同时实现金属有机配体解络和重金属资源化回收
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种新型处理废水中络合态重金属锌的方法，通过光催化和电化学技术相结合，有效实现络合态锌的破络，同时将释放出来的zn(ⅱ)还原为金属锌单质均匀沉积在导电载体表面，并作为锌离子电池的负极以实现资源化利用。
2、本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
3、一种废水中络合态重金属锌的回收方法，包括如下步骤：
4、(1)将光催化剂负载在多孔导电载体上制备工作电极；
5、(2)将待处理络合态重金属锌废水加入透明的电解槽中，将步骤(1)所得工作电极作为阴极，在光照的同时施加一定的电流，对络合态重金属锌废水进行回收处理；
6、(3)处理结束后，将阴极清洗、干燥，即获得zn电极。
7、进一步地，步骤(1)中所述光催化剂为二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、金属有机框架材料中的一种或几种的混合。
8、进一步地，步骤(1)中所述多孔导电载体为碳纸、碳布、石墨毡、泡沫镍和不锈钢网中的至少一种。
9、进一步地，步骤(1)中所述多孔导电载体在使用前先在酸溶液中浸泡1-24小时进行亲水处理，并去除表面氧化层和杂质。
10、进一步地，步骤(1)中所述工作电极的制备方法为：在多孔导电载体上原位生长光催化剂，或将光催化剂均匀涂覆在多孔导电载体上。
11、进一步地，步骤(2)中，所述光照所用光的波长为220-388nm。
12、进一步地，步骤(2)中，所述电流的密度为0.1-50macm-2。
13、本专利技术中，络合态锌废水zn(ⅱ)-edta一般来源为电镀行业排放的废水，废水中zn(ⅱ)-edta的浓度范围为10-4～102mg l-1。
14、本专利技术的有益效果体现在：
15、本专利技术通过构建的光催化-电化学技术联用体系，在不添加氧气或双氧水等氧化剂的情况下，通过光催化产生羟基自由基，羟基自由基进攻锌-有机配体键，使络合态锌解络，同时释放出的zn(ii)离子在一定电流下以单质锌的形式原位沉积在导电载体上，实现络合态重金属锌的自由基解络以及解络后锌离子的电化学沉积。此外，所选用的光催化剂不仅可以催化水分子产生自由基，可以引导锌均匀沉积使回收得到的金属锌用作锌离子电池的负极，光催化剂还能抑制锌枝晶的成核和生长及析氢反应，使其表现出优异的电化学性能和循环稳定性。本专利技术打破了传统重金属络合废水处理工艺复杂、药剂投加量大、产泥量大、能耗高、二次污染严重等问题，实现了重金属锌络合物的有效去除、重金属锌离子的富集回收及增值利用。此外，本专利技术所述方法高效、低能耗、无二次污染，对络合态重金属锌的回收资源化及增值利用具有重要的现实意义。
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1.一种废水中络合态重金属锌的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的废水中络合态重金属锌的回收方法，其特征在于，步骤(1)中所述光催化剂为二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、金属有机框架材料中的一种或几种的混合。
3.根据权利要求1所述的废水中络合态重金属锌的回收方法，其特征在于，步骤(1)中所述多孔导电载体为碳纸、碳布、石墨毡、泡沫镍和不锈钢网中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的废水中络合态重金属锌的回收方法，其特征在于，步骤(1)中所述多孔导电载体在使用前先在酸溶液中浸泡1-24小时进行亲水处理，并去除表面氧化层和杂质。
5.根据权利要求1所述的废水中络合态重金属锌的回收方法，其特征在于，步骤(1)中所述工作电极的制备方法为：在多孔导电载体上原位生长光催化剂，或将光催化剂均匀涂覆在多孔导电载体上。
6.根据权利要求1所述的废水中络合态重金属锌的回收方法，其特征在于，步骤(2)中，所述光照所用光的波长为220-388nm。
7.根据权利要求1所述的废水中络合态重金属锌的回收方法，
8.一种根据权利要求1～7中任一项所述方法所制得的Zn电极作为锌离子电池负极的资源化应用。
...【技术特征摘要】
1.一种废水中络合态重金属锌的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的废水中络合态重金属锌的回收方法，其特征在于，步骤(1)中所述光催化剂为二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、金属有机框架材料中的一种或几种的混合。
3.根据权利要求1所述的废水中络合态重金属锌的回收方法，其特征在于，步骤(1)中所述多孔导电载体为碳纸、碳布、石墨毡、泡沫镍和不锈钢网中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的废水中络合态重金属锌的回收方法，其特征在于，步骤(1)中所述多孔导电载体在使用前先在酸溶液中浸泡1-24小时进行亲水处理，并去除表面氧化...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓薇，张文静，钟天阳，马璐璐，张梦瑶，商倩南，储著定，丁海涛，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：
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