【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)為一種含磷酸銀光降解高鹽污染物的水凝膠膜的制備方法，屬于功能材料和高級(jí)氧化水處理領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
1、隨著工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，水污染日趨嚴(yán)重。有機(jī)廢物是造成水體污染的一個(gè)主要方面，水體中有機(jī)污染物種類繁多，成分復(fù)雜，且多具有毒性，對(duì)環(huán)境和人體有著巨大的危害。印染行業(yè)迅速發(fā)展，每年都會(huì)產(chǎn)生大量的含鹽和有機(jī)污染物的印染廢水。大量的含鹽廢水浸入土壤，會(huì)引起土壤鹽漬化，土壤板結(jié)等問(wèn)題。高鹽廢水是指水體含鹽量超過(guò)1g/l的廢水，傳統(tǒng)的物理脫鹽技術(shù)在工業(yè)中已有較為成熟的應(yīng)用體系，但存在二次污染、設(shè)備腐蝕、易結(jié)垢、后期維護(hù)所需成本較高等缺陷。
2、光催化降解是利用輻射、光催化劑在反應(yīng)體系中產(chǎn)生的活性極強(qiáng)的自由基，再通過(guò)自由基與有機(jī)污染物之間的加合、取代、電子轉(zhuǎn)移等過(guò)程將污染物全部降解為無(wú)機(jī)物的過(guò)程。光催化反應(yīng)的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，當(dāng)半導(dǎo)體光催化材料受到光照射時(shí)會(huì)吸收光能，一旦能量超過(guò)其閾值材料將受到激發(fā)，從而產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)，電子和空穴遷移到催化材料表面，其中電子被溶解氧所捕獲形成超氧自由基(·o2-)，而空穴則將吸附在催化劑表面，將水和氫氧根離子氧化成羥基自由基(·oh)，這兩類物質(zhì)均具有很強(qiáng)的氧化性，從而將材料表面的污染物氧化成co2和h2o。光催化技術(shù)因其種綠色清潔、經(jīng)濟(jì)型好等優(yōu)勢(shì)，在處理工業(yè)廢水方面有廣闊的前景，以p25-tio2為代表的傳統(tǒng)商業(yè)催化劑在各行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用【j.?應(yīng)用化工,?2008,?(05):?472-474】。但納米半導(dǎo)體催化劑存在著不易回收、二次污染等問(wèn)題，難以廣泛應(yīng)用。因
3、磷酸銀是一類新發(fā)展起來(lái)的可見(jiàn)光催化劑，具有良好的可見(jiàn)光催化活性。磷酸銀對(duì)乳酸左氧氟沙星表現(xiàn)出優(yōu)秀的催化性能【j.?硅酸鹽學(xué)報(bào),?2012,?40(12):?1796-1801】。王等人利用兩步沉淀法制備磷酸銀光催化劑，即通過(guò)沉淀法制備碳酸銀，再以碳酸銀與磷酸鹽離子交換合成制備磷酸銀產(chǎn)品。兩步法得到的磷酸銀催化劑對(duì)甲基橙的降解效率遠(yuǎn)高于一步沉淀所得的磷酸銀催化劑，在較短時(shí)間及較低光照強(qiáng)度下甲基橙的脫色效率可達(dá)98%，但磷酸銀光催化劑穩(wěn)定性差，隨著循環(huán)次數(shù)的推進(jìn)，六次循環(huán)后甲基橙去除率只有12.85%【j.化工新型材料,?2014,?42?(05):?108-110】。luo等人采用沉淀法制備了磷酸銀光催化劑，磷酸銀光催化劑對(duì)結(jié)晶紫(cv)，亞甲基藍(lán)(mb)與甲基橙（mo）等污染物，在模擬光照條件下進(jìn)行催化降解，結(jié)果表明磷酸銀對(duì)這三種污染物有很強(qiáng)的催化的效果。但不能完全將染料光催化為co2和h2o。這歸因于在水染料溶液的光降解中，由于磷酸銀中的ag+光還原為金屬ag而迅速失活【j.?applied?surface?science,?2014,?319:?332-338】。yan?lin等人合成了新型光催化劑磷酸銀@nc，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在與nc耦合后，磷酸銀的電荷分離效率和光穩(wěn)定性顯著提高。磷酸銀@nc復(fù)合材料對(duì)諾氟沙星、雙氯芬酸和苯酚具有優(yōu)異的光催化降解效率顯著提高，光催化劑對(duì)諾氟沙星、雙氯芬酸和苯酚的降解表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性，分別在可見(jiàn)光照射5、8和12?min時(shí)達(dá)到100%的去除率，該光催化劑可以有效地利用自然光進(jìn)行環(huán)境處理。【j.?advanced?functional?materials,?2020,?30(38):?2002918】。
4、在傳統(tǒng)的廢水處理過(guò)程中，光催化劑通常以懸浮系統(tǒng)的形式被利用，因?yàn)閼腋×Ｗ泳哂休^大的表面積。然而，廢水中懸浮的光催化劑的分離必然會(huì)增加營(yíng)運(yùn)成本并且造成二次污染，因而大大限制了其實(shí)際應(yīng)用。然而，許多被用于固定光催化劑的基體存在著一些缺陷，比如無(wú)機(jī)載體光催化劑涂層易脫落，高分子負(fù)載催化劑相容性差且高分子易降解失去強(qiáng)度，載體柔韌性差使用不方便等。海藻酸鹽作為光催化劑載體或前驅(qū)體引起關(guān)注。海藻酸鈉可在室溫下溶于水而形成水溶膠，其線型長(zhǎng)分子鏈近似于純聚糖醛酸的分子鏈，其最重要的性質(zhì)是能與鈣鹽等起反應(yīng)生成凝膠。海藻酸鈉水溶液即使在室溫和生理ph值下，遇到二價(jià)(鎂離子除外)、多價(jià)金屬離子，也會(huì)發(fā)生凝膠化反應(yīng)，形成離子交聯(lián)的海藻酸鹽水凝膠。tio2納米粒子能夠良好分散與固定在海藻酸鈣多孔纖維中，形成光催化活性材料【water?research,?2012,?46:1858-872】。趙孔銀等將光催化劑與海藻酸鈉充分混合配制成鑄膜液，在玻璃板上利用刮膜棒將其刮膜，經(jīng)過(guò)金屬離子交聯(lián)得到光催化劑/海藻酸鹽復(fù)合膜【201310424400.0】。利用海藻酸鹽水凝膠中離子交聯(lián)劑輻射時(shí)不降解，海藻酸鹽大分子雖然降解但仍然可以形成與降解前差不多強(qiáng)度水凝膠的特點(diǎn)，大大提高了膜的重復(fù)使用性。該復(fù)合水凝膠催化膜制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，制備過(guò)程無(wú)污染物產(chǎn)生，綠色環(huán)保，并且該復(fù)合水凝膠催化膜經(jīng)過(guò)較強(qiáng)的金屬離子絡(luò)合劑浸泡處理，通過(guò)簡(jiǎn)單的沉淀分離即可回收光催化劑。但是鈣離子交聯(lián)制備的海藻酸鈣水凝膠膜在高鹽溶液中穩(wěn)定性差，膜易溶脹。
5、謝文賓等通過(guò)草酸（oa）非金屬離子交聯(lián)海藻酸鈉（naalg）和羧甲基殼聚糖（cmcs）兩種天然大分子制備了綠色水凝膠膜（cmcs-oa-naalg）。該膜在高鹽濃度下表現(xiàn)出優(yōu)異的抗溶脹性和良好的防污性能。該膜可以實(shí)現(xiàn)更好的染料/鹽分離【chinese?chemicalletters,?2022,?33,?1951-1955】。pérez-madrigal?maria?m等人以海藻酸鈉和草酸為載體制備出的膜具有更好的彈性，而且具有良好的協(xié)同抗癌藥物載體的潛力。草酸基凝膠的內(nèi)聚性是多種離子締合物共存的結(jié)果，這些離子締合物包括草酸、海藻酸鈉和鈉離子，這些離子締合物穩(wěn)定了體系，并使所有相互作用的物種保持在一起。subbaiah?muthu?prabhu等人以草酸、丙二酸和琥珀酸為介質(zhì)合成了海藻酸-草酸-鋯（alg-ox-zr）、海藻酸-丙二酸-鋯和海藻酸-琥珀酸-鋯配合物，并對(duì)其除氟性能進(jìn)行了研究。
6、本專利技術(shù)報(bào)道了一種含磷酸銀光降解高鹽污染物的水凝膠膜的制備方法。利用硝酸銀與磷酸三鈉反應(yīng)得到磷酸銀，配制磷酸銀與海藻酸鈉的混合物水溶液作為鑄膜液，在卷繞傳動(dòng)裝置下，將鑄膜液涂覆在無(wú)紡布上，然后經(jīng)過(guò)草酸水溶液交聯(lián)，得到一種含磷酸銀光降解高鹽污染物的水凝膠膜。將該水凝膠膜裝入固定框架中，一起浸泡到含高濃度無(wú)機(jī)鹽的污染物的水溶液中，在紫外光或可見(jiàn)光下照射降解污染物。將多次使用后催化性能降低的水凝膠膜用碳酸鈉水溶液溶解，離心分離并用去離子水洗滌，干燥后得到回收的磷酸銀粉末，從而重新制備含磷酸銀光降解高鹽污染物的水凝膠膜。本專利技術(shù)的制備方法簡(jiǎn)單，易于產(chǎn)業(yè)化，光催化劑磷酸銀可回收再生，具有良好的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)擬解決的技術(shù)問(wèn)題是光催化劑粉末不易重復(fù)使用，負(fù)載的催化劑難以回收再生，離子交聯(lián)的海藻酸鹽不耐鹽等問(wèn)題。本專利技術(shù)光催化劑粉末不易重復(fù)使用，負(fù)載的催化劑難以回收再生，離子交聯(lián)的海藻酸鹽不耐鹽等問(wèn)題的技術(shù)方案是提供一種含磷酸銀光降解高鹽污染物的水本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種含磷酸銀光降解高鹽污染物的水凝膠膜的制備方法，其特征是包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述一種含磷酸銀光降解高鹽污染物的水凝膠膜的制備方法，其特征是所述的無(wú)機(jī)鹽為氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鈉、硫酸鎂中的任意一種或兩種及以上混合物。
3.如權(quán)利要求1所述一種含磷酸銀光降解高鹽污染物的水凝膠膜的制備方法，其特征是所述的有機(jī)污染物為甲基橙、四環(huán)素、雙酚A、鄰苯二甲酸二丁酯中的任意一種或兩種及以上混合物。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種含磷酸銀光降解高鹽污染物的水凝膠膜的制備方法，其特征是包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述一種含磷酸銀光降解高鹽污染物的水凝膠膜的制備方法，其特征是所述的無(wú)機(jī)鹽為氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鈉、硫酸...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊椏檳，趙孔銀，韓志慧，王明林，李以昕，齊興慈，王紫佳，王夢(mèng)琪，王思語(yǔ)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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