处理造纸黑液的光化学降解剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种处理造纸黑液的光化学降解剂及其制备方法，光化学降解剂包括如下重量份的组分：纳米锐钛型钛白粉40～60份，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3～6份，可见光吸光剂5～15份，硝酸铋1～3份，三氯化铈1～3份，纳米三氧化二铁3～6份，纳米氧化铜1～3份。本发明专利技术为集光化学、催化技术、纳米化学为一体的处理造纸黑液中的有机物的光化学降解剂，能够充分利用太阳光这个取之不尽用之不竭的自然资源结合当代先进的光化学、催化技术和纳米技术通过光化学降解处理黑液中的有机物，十分符合中国的高效率、低消耗治理环境的国情。其低成本、操作简便的工艺和制备方法更适合发展中的中小造纸企业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种处理造纸黑液的光化学降解剂，严格地说是集光化学、催化技木、纳米化学为一体的处理造纸黑液的新材料。
技术介绍
中国是个造纸大国，更是ー个农业大国，毎年的麦桔杆和稻草为造纸エ业提供了大量的原料，但同时也产生大量的废液-造纸黑液，处理造纸黑液是ー项复杂的过程，各造纸企业采用多种方法处理黑液，取得了显著效果。随着科学技术的不断提高，各种高技木，高附加值的新材料应用于各个领域，已成为エ业、农业、军エ和人民日常生活中必不可少的材料。化学エ业的高速发展也必然需要更高要求的环境保护体系相适应，几十年来，人类在处理有机废物方面积累了不少的经验，通过光化学降解，生物化学降解，酶菌降解等多种技术为净化人类生存的环境起了很好的作用。应用高科技新技术处理黑液中有机物是所有造纸企业的迫切要求。但现有利用光化学催化技术降解造纸黑液的潜力还远远没有被挖掘，如通过采用人造紫外线照射降解造纸黑液，能耗大，成本高，使许多小型造纸企业承受不了处理造纸黑液的高能耗投入。因此如何更高更有效发挥太阳光在处理造纸黑液方面的作用是许多造纸企业和环保工作者的共同要求。利用可见光降解降解有机废物，尝试更高更有效发挥太阳光处理造纸黑液的作用，对环保节能有着极其重要的意义。本专利技术的目的在于提供一种，以克服现有技术存在的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所述的处理造纸黑液的光化学降解剂，包括如下重量份的组分 纳米锐钛型钛白粉40 60份3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3 6份 可见光吸光剂5 15份 硝酸铋I 3份三氯化铈I 3份、纳米三氧化ニ铁3 6份纳米氧化铜I 3份优选的，还包括こ酰丙酮钴O. I O. 3份氯化铑酸钠O. I O. 3份所述的纳米锐钛型钛白粉的粒径为20 40内米，可采用山东裕兴钛白粉。所述的纳米三氧化ニ铁的粒径为20 50纳米，可采用泉州斯达纳米材料有限责任公司产品。所述的纳米氧化铜的粒径为20 50纳米，可采用杭州万景新材料有限公司产品。所述的こ酰丙酮钴、硝酸铋、三氯化铈、氯化铑酸钠为市售产品，所述的可见光吸光剂由如下重量份数的组分组成甲醇8 12份，优选10份；こ醇85 95份,优选90份1，I，-ニこ基-3，3，-ニ(Y-磺丙基)5，5，-二三氟甲基咪碳菁钠盐O. 05 O. 15份；优选O. I份3，3- ニこ基-9-甲基硫碳菁碘盐O. 05 O. 15份，优选O. I份；将上述物品全部混合后加热至38 42°C溶解，即可获得可见光吸光剂；所述1，I’ - ニこ基-3，3’ - ニ( Y -磺丙基)5，5’ - 二三氟甲基咪碳菁钠盐的化学性能可參见《感光材料》文献1999年SI期，可采用华东理工大学合成的产品；3,3- ニこ基-9-甲基硫碳菁碘盐的化学性能可參见《精细化工实验技术(第二版)》，化学エ业出版社出版，可采用沈阳化工研究院的产品；所述的处理造纸黑液的光化学降解剂的制备方法，包括如下步聚常温下，将3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷喷入温度为85 95°C的纳米锐钛型钛白粉，搅拌30 60分钟，加入こ酰丙酮钴溶液，搅拌10 20分钟，加入可见光吸光剂继续搅拌，间隔20 30分钟后，再加入硝酸铋溶液，间隔5 10分钟后同时加入三氯化铈溶液和氯化铑酸钠溶液，间隔5 10分钟分钟后，加入纳米级三氧化ニ铁3 6份，间隔5 10分钟分钟后加入纳米级氧化铜I 3份，并继续升温至95 105°C搅拌30 60分钟，挥去溶剂，得到产物；其中所述こ酰丙酮钴溶液的加入重量、硝酸铋溶液的加入重量、三氯化铈溶液的加入重量和氯化铑酸钠的加入重量，均按照干基计算，即无溶剂时的重量计算，各个组分的重量份的组分如上所述；所述こ酰丙酮钴溶液为重量含量为5%的こ醇溶液；所述硝酸秘溶液为重量含量为20%的甘油溶液；所述三氯化铺溶液为重量含量为10%的水溶液；所述氯化铑酸钠溶液为氯化铵水溶液，其中，氯化铑酸钠的重量含量为I %，氯化铵的重量含量为O. 1% ;本专利技术为集光化学、催化技术、纳米化学为一体的处理造纸黑液中的有机物的光化学降解剂，能够充分利用太阳光这个取之不尽用之不竭的自然资源结合当代先进的光化学、催化技术和纳米技术通过光化学降解处理黑液中的有机物，十分符合中国的高效率、低消耗治理环境的国情。其低成本、操作简便的エ艺和制备方法更适合发展中的中小造纸企业。本专利技术的光化学降解剂利用纳米ニ氧化钛具有大的比表面积，表面原子数、表面能和表面张カ随着粒径的下降急剧增加，小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等导致纳米微粒的热、磁、光、敏感特性和表面稳定性等不同于常规粒子。由于TiO2是宽带隙半导体，只 有吸收紫外线光才能处于激发态。可见光吸光剂吸附在ニ氧化钛表面时处于双健不饱和带电层态，吸光菁染料吸光范围在400nm 560nm，最大吸收光范围为500nm左右，当吸光菁染料吸收光能时，双健不饱和带电层态激发电子传递给TiO2。吸光菁染料的吸附、铋、铈和铑的掺杂促使TiO2在可见光状态处于激发态。TiO2激发态时生成化学活泼性很强的超氧化物阴离子自由基和氢氧自由基，与纳米三氧化ニ铁和纳米氧化铜产生协同效应，攻达到降解黑液中的有机物。具体实施例方式实施例中，如无特别说明，组分的用量均为重量份。实施例中，所述こ酰丙酮钴溶液为重量含量为5%的こ醇溶液；所述硝酸秘溶液为重量含量为20%的甘油溶液；所述三氯化铺溶液为重量含量为10%的水溶液；所述氯化铑酸钠溶液为氯化铵水溶液，其中，氯化铑酸钠的重量含量为I %，氯化铵的重量含量为O. I %。实施例I配方纳米锐钛型钛白粉40份、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3份、こ酰丙酮钴O. 3份、可见光吸光剂5份、硝酸铋I份、三氯化铈O. 5份、氯化铑酸钠O. I份、纳米三氧化ニ铁3份、纳米氧化铜I份。可见光吸光剂由如下重量份数的组分组成甲醇12份；こ醇85份I, I’ _ _■こ基_3，3’ _ _. ( Y -横丙基)5, 5’ - _■ニ氣甲基味碳音纳盐O. 15份3, 3~ _■こ基-9_甲基硫碳音鹏盐O. 15份，将上述物品全部混合后加热至40°C溶解，获得可见光吸光剂；制备方法将纳米锐钛型钛白粉，升温使钛白粉粉体温度为85°C，再喷入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌30分钟，加入こ酰丙酮钴溶液，搅拌10分钟，加入可见光吸光剂后继续搅拌，间隔30分钟后，再加入硝酸铋溶液，间隔5分钟后同时加入三氯化铈溶液和氯化铑酸钠溶液、间隔5分钟后加入纳米级三氧化ニ鉄，间隔10分钟分钟后加入纳米级氧化铜，并继续升温至105°C，搅拌30分钟，使粉体内的溶剂挥发干净，得到产物。实施例2配方纳米锐钛型钛白粉42份、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4份、こ酰丙酮钴O. 4份、可见光吸光剂7份、硝酸铋O. 9份、三氯化铈O. 6份、氯化铑酸钠O. 15份、纳米三氧化ニ铁3份、纳米氧化铜I. 5份。可见光吸光剂由如下重量份数的组分组成甲醇8份；こ醇95份 I, I’ _ _■こ基_3，3’ _ _. ( Y -横丙基)5, 5’ - _■ニ氣甲基味碳音纳盐O. 15份3，3- ニこ基-9-甲基硫碳菁碘盐O. 05份，将上述物品全部混合后加热至40°C溶解，获得可见光吸光剂；制备方法将纳米锐钛型钛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，郭和森，
申请(专利权)人：上海东升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：