本发明专利技术涉及一种去除水体中有机酚类污染物和六价铬的光化学方法及所用催化剂的制备方法，它是在可见光的照射下，激发具有可见光响应的介孔Bi2O3/TiO2复合纳米可见光催化剂产生电荷分离，利用Bi2O3的导带电子将污水中高毒性的六价铬还原为毒性低、溶解度小的三价铬，同时利用TiO2的价带空穴氧化去除污水中的有机酚类污染物，达到高度净化复合污染废水的目的，本发明专利技术的方法常温下即可进行，适用范围广，污水无须后处理，催化剂在反应过程中可循环使用，极大提高了对太阳光中可见光部分的利用率，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理
，特别涉及一种利用可见光激发光催化剂同时去除废水中高毒性的有机酚类污染物与六价铬的污水处理技术及所用光催化剂的制备方法。
技术介绍
酚类化合物是一类原生质毒物，对几乎所有生物均有毒害作用。尤其对人体神经系统危害较大，可使蛋白质凝固，水溶液中的酚可被皮肤吸收而引起中毒，含酚废水可使水中的生物死亡。由于酚类化合物对人类健康和生态环境具有很大的潜在危害，因而对其开展综合治理与检测非常重要。美国EPA颁布的1 项优先检测物中有11项是酚类化合物，我国优先控制污染物黑名单68项中也有6项是酚类化合物。同时，在酚类废水中，常常伴随有铬、汞、铅等重金属离子的存在。水体中铬污染主要是Cr (VI)和Cr (III) ,Cr(III)主要吸附在固体物质表面而存在于沉积物中，Cr (VI)多溶于水中，而且是稳定的，通过还原可转化为 Cr (III)0其中水溶性的Cr (VI)具有很强的毒性，主要以Cr2072—和Cr042_形式存在，氧化性非常强，对人的皮肤、呼吸和消化系统等产生危害，严重时会产生致畸、致突变和致癌作用。 酚类有机污染物与Cr(VI)共同导致的水体复合污染不仅使其在环境中的行为转化更加复杂，更增加了污染环境的治理难度，因此研究有机-无机复合污染物的同时去除对于环境的综合治理具有重要意义。二氧化钛光催化技术可充分利用廉价而且“绿色”的太阳光来有效地去除环境中的污染物，包括光催化氧化污染物与光还原重金属离子，是解决目前全球性环境恶化和能源危机的一个重要途径。但以往的研究大多是针对某种单一污染物的去除而展开的，如《环境科学与技术》杂志2001年35卷第2365页的文章TW2光催化剂降解水体中双酚A的研究，，(Ohko, Y. ； Ando, I. ； Niwa, C. ； et al. Degradation of bisphenol A in water by TiO2 photocatalyst. Environ. Sci. Technol. 2001, 35, 2365—2368)和该杂志在 2005年39卷第1880页的文章“Ti&光催化氧化水中三价砷的研究反应动力学与吸附的影口向”(Ferguson, Μ. Α. ； Hoffmann, Μ. R. ； Hering, J. G. , Ti02-photocatalyzed As(III) oxidation in aqueous suspensions: Reaction kinetics and effects of adsorption. Environ. Sci. Technol. 2005, 39，1880-1886)。另外还有 2001 年《水体研究》杂志；35 卷第135页的文章“紫外光照射下利用二氧化钛光催化还原水体系中六价铬的研究”(Ku， Y. ； Jung, I. L，Photocatalytic reduction of Cr (VI) in aqueous solution by UV irradiation with the presence of titanium dioxide. Water Research, 2001， 35， 135-142)，《应用催化B :环境》杂志2007年77卷第157页的文章“钕掺杂二氧化钛光催化剂的制备、表征及在紫外光照射下对铬(VI)的还原”(Rengaraj，S. ； Venkataraj, S.； Yeon, J. W. ； et al. Preparation, characterization and application of Nd-TiO2 photocatalyst for the reduction of Cr(VI) under UV light illumination. App 1. Catal. B: Environ. 2007, 77，157-165)。但是关于TiO2光催化技术同时处理无色有机酚类污染物与还原六价铬的报道还不多见，而且这些相关研究均是TW2在紫外光的照射下进行的，如《环境科学与技术》杂志2008年42卷第913页的文章“利用纳米TW2同时降解苯酚类化合物及还原重金属离子的动力学研究”(Vinu. R. ； Madras. G. Kinetics of simultaneous photocatalytic degradation of phenolic compounds and reduction of metal ions with nano-Ti02. Environ. Sci. Technol. 2008, 42, 913-919)。另一方面， 由于二氧化钛带隙较宽(3.2 eV)，只能被波长小于385nm的紫外光激发，而紫外光在太阳光谱中只占有3 5%的比例，如使用人工紫外光源会耗费大量的电能，因此尝试使用价格便宜、成本低廉的可见光或太阳光同步处理酚类有机污染物与还原六价铬对环保和节能都具有极其重要的意义。为了使二氧化钛产生可见光响应，国内外研究者作出了许多优秀的工作，主要包括半导体复合、非金属元素掺杂、染料敏化等。
技术实现思路
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本专利技术提供了一种，它是在可见光的照射下，激发具有可见光响应的介孔Bi203/TiA复合光催化剂产生电荷分离，利用Bi2O3的导带电子将污水中高毒性的六价铬还原为毒性低、溶解度小的三价铬，同时利用TiO2的价带空穴氧化去除污水中的有机酚类污染物，达到高度净化复合污染废水的目的。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是这样实现的一种去除水体中有机酚类污染物和六价铬的光化学方法，其中在反应器中加入含酚类污染物与六价铬的复合污染废水，然后将介孔Bi203/TiA复合纳米可见光催化剂加入到上述废水中，用无机酸调节PH为1. 0 5. 5，搅拌分散介孔Bi203/Ti&复合纳米可见光催化剂，开启可见光光源照射，使介孔Bi203/TiA复合纳米可见光光催化剂被可见光激发产生电荷分离，利用Bi2O3的导带电子还原污水中高毒性的六价铬为毒性低的三价铬，同时TW2的价带空穴或产生的羟基自由基光氧化去除水体中的酚类污染物。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的所述的复合污染污水中的有机酚类污染物浓度小于600毫克/升，六价铬浓度小于500毫克/升，酚类污染物与六价铬的浓度比为 1:12 10:1。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的所述的介孔Bi203/TiA纳米复合光催化剂的用量为0. 2^5. 0克/升复合污水。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的所述的开启可见光源照射的时间为 90 240分钟。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的所述的可见光光源为卤钨灯、氙灯或太阳光。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的所述的搅拌为磁力搅拌。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的将硝酸铋溶于一定浓度的硝酸中，室温下边搅拌边逐滴滴加钛酸四异丙酯与异丙醇的混合溶液，硝酸铋与钛酸酯的摩尔比为 0:100 5 100，滴加完毕后继续室温搅拌1.5 2. 5小时，然后水热处理4飞小时，冷却至室温除去上层清液，红外干燥2 3小时，研磨后得到淡黄色的介孔Bi203/TiA本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种去除水体中有机酚类污染物和六价铬的光化学方法，其特征在于：在反应器中加入含酚类污染物与六价铬的复合污染废水，然后将介孔Ｂｉ２Ｏ３／ＴｉＯ２复合纳米可见光催化剂加入到上述废水中，用无机酸调节ｐＨ为１．０～５．５，搅拌分散介孔Ｂｉ２Ｏ３／ＴｉＯ２复合纳米可见光催化剂，开启可见光光源照射，使介孔Ｂｉ２Ｏ３／ＴｉＯ２复合纳米可见光光催化剂被可见光激发产生电荷分离，利用Ｂｉ２Ｏ３的导带电子还原污水中高毒性的六价铬为毒性低的三价铬，同时ＴｉＯ２的价带空穴或产生的羟基自由基光氧化去除水体中的酚类污染物。
【技术特征摘要】
1.一种去除水体中有机酚类污染物和六价铬的光化学方法，其特征在于在反应器中加入含酚类污染物与六价铬的复合污染废水，然后将介孔Bi2OZTW2复合纳米可见光催化剂加入到上述废水中，用无机酸调节PH为1. 0 5. 5，搅拌分散介孔Bi203/Ti&复合纳米可见光催化剂，开启可见光光源照射，使介孔Bi203/TiA复合纳米可见光光催化剂被可见光激发产生电荷分离，利用Bi2O3的导带电子还原污水中高毒性的六价铬为毒性低的三价铬，同时TiO2的价带空穴或产生的羟基自由基光氧化去除水体中的酚类污染物。2.根据权利要求1所述的去除水体中有机酚类污染物和六价铬的光化学方法，其特征在于所述的复合污染废水中的有机酚类污染物浓度< 600毫克/升，六价铬浓度< 500 毫克/升，酚类污染物与六价铬的浓度比为1:12 10:1。3.根据权利要求1所述的去除水体中有机酚类污染物和六价铬的光化学方法，其特征在于所述的介孔Bi203/...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨娟，戴俊，李建通，李飞飞，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：41
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