一种超高比表面积的天然光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种超高比表面积的天然光催化剂及其制备方法和应用，属于污水处理技术领域。本发明专利技术将海藻置于重金属污染水体中进行培养，然后对得到的富内源性金属的海藻进行分段式扩孔，再将初步碳化产物与活化剂混合后进行化学调控处理，得到碳化产物，将碳化产物依次进行洗涤和干燥，得到所述天然光催化剂。本发明专利技术利用海藻对水体中重金属的优异生物富集作用，制备得到天然的富内源活性物质原材料，富含的内源性矿物成分如Fe、Ni、Mn、Zn或Ti等，在热解过程中提高催化剂的石墨化水平，促进边缘缺陷结构的形成，显著提高电子传递能力，明显改善催化剂的催化性能，分段式扩孔能够得到初步碳化产物，化学调控过程中炭层结构发生扭曲或变形，从而形成孔隙。本发明专利技术制备的天然光催化剂比表面积高达3360.28m<supgt;2</supgt;/g，对有机染料的去除效果显著，去除率达到90％以上，且能够达到实现海藻固废的资源利用，保护环境的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理，尤其涉及一种超高比表面积的天然光催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、阳离子染料化合物作为一种典型的有机染料污染物，广泛应用于印刷、纺织、皮革、羊毛等行业。即使在非常低的浓度下，含染料的废水也会对人类健康和生态系统构成严重的威胁。因此，染料废水的处理技术成为废水处理研究的难点和重点。在过去的几十年里，已经进行了一系列从废水中去除染料的研究，包括物理吸附、化学氧化、膜分离、生物处理、光催化降解和电化学方法，然而，这些方法的高成本、二次污染、复杂的工艺和高能耗限制了其广泛应用。因此，开发低成本、强吸附、高降解效率的光催化剂来催化分解有机污染物是解决污水处理领域问题的重中之重。

2、生物炭是一种碳质材料，是大量原始生物质，如锯末、秸秆、稻壳和竹子等，在完全或部分缺氧状态下热解所获得的多孔固体富碳材料。具有高比表面积的生物炭能够通过表面的静电作用和空隙填充等作用，来吸附、稳定或催化有机污染物。因此，如何得到具有高比表面积的生物炭是研究热点之一。值得注意的是，相对于陆源生物质，海藻中含有较丰富的钙(ca)、镁(mg)、铁(fe本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超高比表面积的天然光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述重金属污染水体中的重金属元素包括Fe、Mn、Ni和Zn中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分段式扩孔包括依次进行酸处理和初步碳化处理，所述酸处理包括依次进行酸浸泡和水热处理。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述酸浸泡使用的酸试剂为盐酸溶液或硝酸溶液。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水热处理的温度为20～80℃，时间为12～24h。</p>

6.根据...

【技术特征摘要】

1.一种超高比表面积的天然光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述重金属污染水体中的重金属元素包括fe、mn、ni和zn中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分段式扩孔包括依次进行酸处理和初步碳化处理，所述酸处理包括依次进行酸浸泡和水热处理。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述酸浸泡使用的酸试剂为盐酸溶液或硝酸溶液。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水热处理的温度为20～80℃，时间为12～24h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝梁，周亚蕊，
申请(专利权)人：浙江大学长三角智慧绿洲创新中心，
类型：发明
国别省市：