專利名稱：：一種可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光催化
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及ー種可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：重金屬鉻是制革、印染、電鍍等行業(yè)必不可少的原料，同時也是一種致癌物，為國際公認的重點污染物，更是我國重點控制對象。鉻污染治理是世界性的環(huán)保難題，其技術(shù)核心是將可溶、易遷移、高毒性的六價鉻Cr(VI)還原為毒性小100倍、易于配位沉淀的三價鉻Cr(III)，并進行綜合利用。光催化技術(shù)是ー種新興、很有前途的方法，能在紫外光照射下還原去除重金J禹Cr(VI)(ChenthamarakshanCRandRajeshwarK.HeterogeneousphotocatalyticreductionofCr(VI)inUV-1rradiatedtitaniasuspensionsEffectsofprotons,ammoniumions,andotherinterfacialaspects.Langmuir,2000,16:2715.WangX,PhekonenS0,RayAK.Remova丄ofaqueousCr(VI)byacombinationofphotocatalyticreductionandcoprecipitation.1ndEngChemRes,2004,43:1665.)。然而，目前大部分研究都集中在紫外光區(qū)，只能利用占太陽光總能量4%左右的紫外光，而以可見光(約占太陽光總能量50%)為驅(qū)動力的研究較少，對太陽能的利用率較低。一般通過染料敏化TiO2(KyungHK,LeeJS,ChoiWY.SimultaneousandsynergisticconversionoidyesandheavymetalionsinaqueousTiO2suspensionsundervisible-lightillumination.EnvironSciTechnol,2005,39:2376.)、底物與TiO2表面形成電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)和物(WangN，ZhuLH，DengKJ，SheYB，YuYM，TangHQ.VisiblelightphotocatalyticreductionofCr(VI)onTiO2insitumodifiedwithsmallmolecularweightorganicacids.ApplCatalBEnviron,2010,95400.KimGandChoiWY.Charge-transfersurfacecomplexofEDTA_Ti02anditseffectonphotocatalysisundervisiblelight.ApplCatalB:Environ,2010,100:77.)兩種形式吸收可見光，實現(xiàn)可見光照射下Cr(VI)和有機物協(xié)同削減。但這些研究中TiO2催化劑本身無法被可見光激發(fā)，只能在特定有機污染物共存時對Cr(VI)還原有較佳的效果，適用范圍較窄。因此，對TiO2催化劑進行表面修飾改性或摻雜，使其具有可見光響應(yīng)，在可見光照射下源源不斷的產(chǎn)生活性物種(電子、空穴、羥基/超氧自由基等)，有望實現(xiàn)Cr(VI)還原和各種有機污染物同時去除。近年來，銀基催化劑引起研究者廣泛的關(guān)注。中科院胡春課題組(HuC，HuX，WangL,QuJ,#angA.Visible-light-mducedphotocatalyticdegradationoiazodyesinaqueousAgl/Ti02dispersion.EnvironSciTechnol,2OO6,4O=79O3.)首次報道將AgI負載到TiO2表面，實現(xiàn)可見光照射下降解偶氮染料。曹靜(曹靜，羅邦德，林海莉，王俊恩，陳士夫.Agl/Ti02催化劑的焙燒處理及其可見光催化活性.環(huán)境化學，2011,30:983)等也發(fā)現(xiàn)高溫焙燒處理能拓寬Agl/Ti02在可見光區(qū)的吸收范圍，提高光催化氧化降解染料甲基橙的活性。山東大學黃柏標課題組發(fā)展了新型等離子體AgOAgX高效復(fù)合光催化材料(WangP，HuangB，QinX，ZhangX,DaiY,WeiJ，MaW.AgiAgClahighlyefficientandstablephotocatalystactiveundervisiblelight.AngewChemIntEd，2008，47:7931.)，其光譜吸收范圍涵蓋整個可見光區(qū)域，以至于近紅外，使其具有非常好的光催化抑菌和染料降解效果。然而，目前研究多關(guān)注有機污染物的氧化降解，還原性能的研究較少。由于光生空穴和電子是同時產(chǎn)生的，分別對應(yīng)氧化和還原反應(yīng)，而導致有機物氧化降解的活性物種一般為光生空穴、超氧/羥基自由基等，其中超氧自由基源于光生電子和氧氣的還原反應(yīng)，羥基自由基由光生空穴氧化水或由超氧自由基經(jīng)雙氧水岐化反應(yīng)得到。由于光催化還原Cr(VI)主要涉及光生電子的還原反應(yīng)，因此，催化劑的還原性能與光催化氧化性能顯著不同，無法從已有的研究中推測。此外，目前銀基催化劑含Ag量較高(≥15%)，催化劑制備成本昂貴，所用光源功率也較高(≥300W)，發(fā)射強光(80300mW/cm2)，遠高于太陽光輻射到地球表面的平均功率(約43mW/cm2)。對太陽能的利用率非常低，限制了光催化應(yīng)用于實際廢水處理的發(fā)展進程。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，利用微弱可見光或直接利用太陽光處理含Cr(VI)廢水，大大提高對太陽能的利用率，降低污水處理能耗?！N可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑的制備方法，包括將TiO2和KI加入去離子水中，攪拌的同時緩慢滴加AgNO3和氨水形成的銀氨溶液，攪拌反應(yīng)制得亮黃色乳狀沉淀，然后將所述亮黃色乳狀沉淀過濾、烘干后煅燒即得所述可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑。本發(fā)明對室溫制備的AgI/Ti02(AgI以P和Y兩種形式共存)進行煅燒處理，促進@-AgI晶相比例的提高，P-AgI相比Y-AgI于對微弱可見光有更高的吸收，導致更高的微弱可見光催化還原活性。在微弱可見光的照射下，具有優(yōu)良可見光響應(yīng)的P-AgI和電子傳遞性能的打02復(fù)合制成的P-Agl/TiOjf水體中可溶、易遷移、高毒性的六價鉻Cr(VI)還原為毒性小100倍、易于配位沉淀的三價鉻Cr(III)，并進行綜合利用。作為優(yōu)選，所述去離子水中還加入KBr，所述KBr與KI的摩爾比為0.111.50I;優(yōu)選為0.110.43，最優(yōu)選為0.25?？刂艫g(Br，I)的負載量不變，當用部分Br置換I時，改變KBr與KI的摩爾比，可以得到有利于光生電荷分離的AgBr/AgI異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。當AgBr與AgI的摩爾比為0.25吋，Cr(VI)去除效率最佳，可見光照射5分鐘后，由Agl/Ti02體系的76%進ー步提升到85%。加大AgBr含量,光催化還原活性呈逐漸下降趨勢，當KBr與KI的摩爾比超過0.43,即AgBr占Ag(Br，I)含量超過30%時，摻雜AgBr不利于提升光催化還原Cr(VI)的效率。所以本發(fā)明中所述KBr與KI的摩爾比為0.111.50I;優(yōu)選為0.110.43，最優(yōu)選為0.25。作為優(yōu)選，所述KI與TiO2摩爾比為0.10.15I，更優(yōu)選為0.050.11，最優(yōu)選為0.05I。作為優(yōu)選，所述KI與AgNO3的摩爾比為0.81.2I。作為優(yōu)選，所述TiO2與去離子水的質(zhì)量比為1:100150;所述去離子水與氨水的體積比為5060I。氨水的濃度為25%28%。作為優(yōu)選，所述煅燒的溫度為100°C700°C;更優(yōu)選為250°C500°C，最優(yōu)選為350°C。作為優(yōu)選,所述煅燒的時間為I4小時；更優(yōu)選為23小時,最優(yōu)選為2小時。ー種如所述的制備方法制備得到的可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑。當同時加入KBr與KI時，制備得到的可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑為P-Agl/AgBr/TiO2，其中AgI和AgBr總的摩爾百分比含量為I15%，優(yōu)選為5%;AgBr與AgI的摩爾比優(yōu)選為0.110.25，最優(yōu)選為0.25?！N利用如所述的可見光響應(yīng)光催化劑處理含鉻廢水的方法,包括取含六價鉻的廢水，向所述廢水中加入空穴捕獲劑，再將所述可見光響應(yīng)光催化劑加入到所述廢水中，調(diào)節(jié)所述廢水的PH值，分散均勻后用可見光照射。本發(fā)明制備的可見光響應(yīng)光催化劑與六價鉻Cr(VI)共存吋，由于Cr(VI)/Cr(III)的氧化還原電位比Ag+/Ag更正，即Cr(VI)比Ag+更易得到光生電子,AgI的分解會被抑制，保證催化劑的穩(wěn)定性，同時實現(xiàn)還原高毒性Cr(VI)—Cr(III)。作為優(yōu)選，所述可見光照射的時間為560分鐘；更優(yōu)選為3060min。所述可見光為微弱可見光，例如可以選用鹵鎢燈、氙燈等人造光源(50W)或直接利用太陽光作為光源，反應(yīng)器接收到光的強度低于20mW/cm2。所述廢水的pH值為I6,優(yōu)選為I3,最優(yōu)選為2。所述的空穴捕獲劑可以是水，也可以加入其它有機物作為空穴捕獲劑以加速反應(yīng)，如EDTA或異丙醇等。最優(yōu)選的空穴捕獲劑為EDTA。所述空穴捕獲劑的加入量根據(jù)廢水中六價鉻離子的濃度調(diào)整，一般空穴捕獲劑的加入量與廢水中六價鉻離子的摩爾量比為0.6I。所述可見光響應(yīng)光催化劑的加入量為0.5-2g/L廢水，一般根據(jù)廢水中六價鉻離子的濃度調(diào)整。本發(fā)明催化劑處理廢水的核心是微弱可見光-催化劑組合的光催化還原體系，在微弱可見光的照射下，利用AgI的優(yōu)良可見光響應(yīng)和TiO2的電子傳遞性能，制備可見光響應(yīng)光催化劑，將水體中可溶、易遷移、高毒性的六價鉻Cr(VI)還原為毒性小100倍、易于配位沉淀的三價鉻Cr(III)，并進行綜合利用。本發(fā)明的處理方法穩(wěn)定性極佳，低AgI負載量(5%)，高性價比，效果好，反應(yīng)裝置簡單并易運行，在常溫下即可進行，在較短時間內(nèi)即可將六價鉻完全轉(zhuǎn)化為三價鉻，適用范圍廣，廢水無須預(yù)處理，催化劑在反應(yīng)過程中可循環(huán)使用，對太陽能的利用率極大提高，極大降低能耗，節(jié)省運行成本，無二次污染，具有廣闊的應(yīng)用前景。圖1是本發(fā)明實施例1中相同AgI負載量、不同溫度煅燒后@-AgIAiO2粉末的X射線衍射圖。圖2是本發(fā)明實施例1中相同AgI負載量、不同溫度煅燒后P-Agl/Ti02的紫外-可見漫反射吸收光譜圖。圖3是本發(fā)明實施例1中相同AgI負載量、不同溫度煅燒后催化劑的顏色對比圖。圖4是本發(fā)明實施例3中不同溫度煅燒對P-AgIAiO2微弱可見光催化還原Cr(VI)動力學的影響。圖5是本發(fā)明實施例3中最佳煅燒溫度和對照例(1-4)中微弱可見光催化還原Cr(VI)的動力學對比。圖6是本發(fā)明實施例4中可見光照射10分鐘后，不同AgI負載量的P-AgI/Ti02-350光催化還原Cr(VI)的效果對比。圖7是本發(fā)明實施例7中P-AgI/Ti02-350循環(huán)使用五次過程中催化還原Cr(VI)的動力學對比圖。圖8是本發(fā)明實施例9中當用部分Br置換I吋，得到不同比例的AgBr/AgI異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)對光催化還原Cr(VI)的效果對比圖。具體實施例方式實施例1準確稱取1.OOOg商業(yè)化P25TiO2和0.1025gKI，將其分散于IOOmL去離子水中，超聲分散10分鐘。在磁力攪拌下緩慢滴加AgNO3和氨水形成的銀氨溶液(AgNO3KI摩爾比為1:1)，攪拌I小時，制得亮黃色乳狀沉淀。然后過濾、鼓風干燥箱中100°C烘干，得到含AgI量為5%(摩爾比)的Agl/Ti02。將制備的5%Agl/Ti02分別在250°C、350°C、500°C和700°C下煅燒2小時，得到不同溫度熱處理后的Agl/Ti02復(fù)合光催化劑。對不同溫度熱處理過的Agl/Ti02進行X射線衍射表征，具體結(jié)果見圖1，從圖中可以看出隨著催化劑制備溫度的提高，P-AgI的比例大幅提高，而低溫制備的Agl/Ti02以3-AgI和Y-AgI兩相共存。`對不同溫度熱處理過的Agl/Ti02進行反射紫外-可見吸收光譜表征，以期弄清催化劑活性與吸光度的關(guān)系，具體結(jié)果見圖2，高溫熱處理能顯著提升Agl/Ti02的可見光吸收，不同熱處理溫度下，425nm處AgI的吸收峰均有提高，其中350°C熱處理后提升最大。結(jié)合X射線衍射分析，350°C熱處理后Agl/Ti02體系中@-AgI比例提升，而Y-AgI比例降低。從外觀顔色看，100°c和350°C熱處理后催化劑顏色差異很大，其對比見圖3，從圖中可以看出350°C熱處理過的4§1/1102顏色明顯比100°C處理過的更黃?？梢姡?50°C熱處理使催化劑對可見光的利用率大大增強。因此，350°C熱處理后的催化劑標記為P-AgI/Ti02-350。實施例2準確稱取1.OOOg商業(yè)化P25TiO2和不同質(zhì)量KI，控制KI與TiO2的摩爾比在1%15%之間，將其分散于IOOmL去離子水中，超聲分散10分鐘。在磁力攪拌下緩慢滴加一定濃度的AgNO3和氨水形成的銀氨溶液(AgNO3KI摩爾比為1:1)，攪拌I小時，制得淺黃亮黃色乳狀沉淀。然后過濾、鼓風干燥箱中100°C烘干后，進ー步在馬弗爐中350°C煅燒2小時，得到含1%~15%(摩爾比)AgI的P-AgI/Ti02-350。準確稱取1.OOOg商業(yè)化P25TiO2和不同質(zhì)量K1、KBr，控制K總與TiO2的摩爾比為0.051，其中KI與KBr的摩爾比在0.111.50之間，將其分散于IOOmL去離子水中，超聲分散10分鐘。在磁力攪拌下緩慢滴加一定濃度的AgNO3和氨水形成的銀氨溶液(AgNO3K&的摩爾比為1:1)，攪拌I小時，制得淺黃亮黃色乳狀沉淀。然后過濾、鼓風干燥箱中100°C烘干后，進ー步在馬弗爐中350°C煅燒2小時，得到AgBr占Ag(Br，I)摩爾百分比含量為10%、20%、30%、40%、60%的^-AgI/AgBr/Ti02O實施例3在六個玻璃反應(yīng)器中分別加入含重鉻酸鉀濃度為20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL和0.5mLIXl(T4mol/L的EDTA，分別加入50毫克(100°C、250°C、350°C、500°C>700°C)下煅燒的Agl/Ti02可見光光催化劑(實施例1制備)，用高氯酸調(diào)節(jié)模擬含六價鉻廢水的PH值為2，暗處磁力攪拌分散催化劑30min，使用的人造光源為50W氙燈，配置420nm的截止型濾光片，開啟光源微弱可見光照射60分鐘。在微弱可見光的照射下，具有優(yōu)良可見光響應(yīng)的AgI和電子傳遞性能的TiO2復(fù)合制成的ム§1/1102將水體中可溶、易遷移、高毒性的六價鉻(>(￥1)還原為毒性小100倍、易于配位沉淀的三價鉻Cr(III)，反應(yīng)結(jié)果見圖4，100-700°C之間不同溫度下煅燒制得的AgI/TiO2以350°C為最佳熱處理溫度。微弱可見光照射10分鐘，六價鉻的還原去除率從30%提高到98%。表明熱處理溫度顯著影響光催化還原Cr(VI)的效率，在不提高貴金屬(銀)負載量的前提情況下，只需通過適當溫度(350°C)熱處理即可大幅度提高催化還原性能，擬合的準ー級動力學速率常數(shù)從未煅燒前的0.067min^提高到0.3221^11'提升約5倍。圖5是最佳熱處理溫度和對照例(I4)中微弱可見光催化還原Cr(VI)的動力學對比圖。微弱可見光照射IOmin時,無AgI負載、純的TiO2體系中，Cr(VI)幾乎不被還原，而當添加EDTA后，Cr(VI)_EDTA/Ti02體系中Cr(VI)去除率為24%;遠低于Cr(VI)-EDTA/^-AglAiO2體系中98%的去除率，表明AgI負載對提升可見光性能的重要性；此外，以Cr(VI)-AgIAiO2體系作為對照，不添加空穴捕獲劑時Cr(VI)還原去除率只有26%，表明添加空穴捕獲劑(EDTA)能促進光生電荷分離，加速反應(yīng)。實施例4在六個玻璃反應(yīng)器中分別加入含重鉻酸鉀濃度為20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL和0.5mLlXl(T4mol/L的EDTA，分別加入50毫克(I%,3%,5%,7%,10^,15%AgI負載量)P-AgI/Ti02-350可見光光催化劑(實施例2制備)，用高氯酸調(diào)節(jié)模擬含六價鉻廢水的PH值為2，暗處磁力攪拌分散催化劑30min，使用的人造光源為50W氙燈，配置420nm的截止型濾光片，開啟光源微弱可見光照射60分鐘。在微弱可見光的照射下，具有優(yōu)良可見光響應(yīng)的AgI和電子傳遞性能的TiO2復(fù)合制成的0^§1/!102-350將水體中可溶、易遷移、高毒性的六價鉻(>(￥1)還原為毒性小100倍、易于配位沉淀的三價鉻Cr(III)，反應(yīng)結(jié)果見6，可以看出隨著AgI負載量的増大，微弱可見光照射10分鐘后六價鉻的還原去除率從50%提高到98%，然后略微下降，當AgI負載量為5%吋，Cr(VI)的已達97%，考慮實際應(yīng)用的催化劑成本，5%負載量即可。實施例5在ー個玻璃反應(yīng)器中加入含重鉻酸鉀濃度為20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL，加入^-AgI/Ti02-350(實施例1制備)50毫克(用量為I克/升模擬廢水)，加入與模擬含六價鉻廢水的體積比為I%的異丙醇，用高氯酸調(diào)節(jié)模擬廢水的PH值為2.0,暗處磁力攪拌分散催化劑30min,使用的人造光源為50W氣燈,配置420nm的截止型濾光片，開啟光源微弱可見光照射10分鐘。在微弱可見光的照射下，具有優(yōu)良可見光響應(yīng)的AgI和電子傳遞性能的TiO2復(fù)合制成的0^§1/!102-350將水體中可溶、易遷移、高毒性的六價鉻(>(￥1)還原為毒性小100倍、易于配位沉淀的三價鉻Cr(III)，同時價帶空穴被空穴清除劑水和異丙醇捕獲，結(jié)果表明微弱可見光照射10分鐘92%的六價鉻還原為三價鉻。實施例6在多個玻璃反應(yīng)器中分別加入含重鉻酸鉀濃度為20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL和0.5mLIXlO—W/L的EDTA,加入^-Agl/Ti02_350(實施例1制備)50毫克(用量為I克/升模擬廢水)，分別用高氯酸調(diào)節(jié)各反應(yīng)器中模擬含六價鉻廢水體系的PH值為1、2、3、4、5.5，暗處磁力攪拌分散催化劑30min，使用的人造光源為50W氙燈，配置420nm的截止型濾光片，開啟光源微弱可見光照射10分鐘。在微弱可見光的照射下，具有優(yōu)良可見光響應(yīng)的AgI和電子傳遞性能的TiO2復(fù)合制成的0^§1/!102-350將水體中可溶、易遷移、高毒性的六價鉻(>(￥1)還原為毒性小100倍、易于配位沉淀的三價鉻Cr(III)，反應(yīng)結(jié)果表明隨著pH值的升高，六價鉻的還原效率下降，在PH值為2時六價鉻的還原速率最快。實施例1在五個玻璃反應(yīng)器中分別加入含重鉻酸鉀20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL和0.5mLIX10_4mol/L的EDTA,分別加入^-Agl/Ti02_350(實施例1制備)50毫克(用量為I克/升模擬廢水)，用高氯酸調(diào)節(jié)模擬廢水的pH值為2.0，暗處磁力攪拌分散催化劑30min,使用的人造光源為50W氣燈,配置420nm的截止型濾光片，在微弱可見光的照射下，具有優(yōu)良可見光響應(yīng)的AgI和電子傳遞性能的TiO2復(fù)合制成的P-AgI/Ti02-350將水體中可溶、易遷移、高毒性的六價鉻Cr(VI)還原為毒性小100倍、易于配位沉淀的三價鉻Cr(III)。開啟光源微弱可見光照射30分鐘，對其中一個反應(yīng)器進行采樣并測定Cr(VI)的濃度，所得結(jié)果為催化劑第一次使用的性能。對其余四個反應(yīng)器不進行取樣操作，只在光照結(jié)束后，離心分離出催化劑并將其重新置于四個新的玻璃反應(yīng)器中，加入含重鉻酸鉀20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL和0.5mLIX10_4mOl/L的EDTA，繼續(xù)開啟光源可見光照射30分鐘，對其中一個反應(yīng)器中進行采樣并測定Cr(VI)的濃度，所得結(jié)果為催化劑第二次使用的性能。對另外三個反應(yīng)器不進行取樣操作，只在光照結(jié)束后，離心分離出催化劑并將其重新置于三個新的玻璃反應(yīng)器中，重新加入模擬污染物，并以此類推，得到第三、第四、第五次循環(huán)使用性能。催化劑循環(huán)使用結(jié)果如圖7所示，由圖可知，循環(huán)使用五次后，模擬廢水中Cr(VI)去除的效率降低不明顯，活性損失小于5%。可見，^-AgI/Ti02-350在可見光催化還原去除Cr(VI)體系中具有極佳的穩(wěn)定性，且催化劑循環(huán)使用過程簡単。實施例8在一玻璃表面皿中加入含重鉻酸鉀濃度為20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL和0.5mLIXI(T4mol/L的EDTA,加入^-Agl/Ti02_350(實施例1制備)50毫克(用量為I克/升模擬廢水)，用高氯酸調(diào)節(jié)模擬廢水的PH值為2，磁力攪拌分散催化齊U，直接利用太陽光照射(夏季中午12:00-13:00)60分鐘，具有優(yōu)良可見光響應(yīng)的AgI和電子傳遞性能的打02復(fù)合制成的0_AgI/TiO2-35O將水體中可溶、易遷移、高毒性的六價鉻Cr(VI)還原為毒性小100倍、易于配位沉淀的三價鉻Cr(III)，結(jié)果表明廢水中Cr(VI)被100%還原去除，達到國家污水綜合排放標準(GB8978-1996)。實施例9在五個玻璃反應(yīng)器中分別加入含重鉻酸鉀濃度為20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL和0.5mLIXl(T4mol/L的EDTA，分別加入50毫克(AgBr占Ag(Br,I)摩爾百分比含量為10%、20%、30%、40%、60%)P_AgI/AgBr/Ti02可見光光催化劑(實施例2制備)，用高氯酸調(diào)節(jié)模擬含六價鉻廢水的pH值為2，暗處磁力攪拌分散催化劑30min，使用的人造光源為50W氙燈，配置420nm的截止型濾光片，開啟光源微弱可見光照射5分鐘。AgBr含量對Cr(VI)還原的影響結(jié)果如圖8所示,控制Ag(Br,I)的負載量為5%不變，改變AgBr與AgI的比例，當用部分Br置換I時，可以得到AgBr/AgI異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，可見光照射時間為5分鐘，當AgBr的含量達到Ag(Br，I)總摩爾數(shù)的20%，即AgBr與AgI的摩爾比為0.25吋，Cr(VI)去除效率最佳，由Agl/Ti02的76%提升到85%，進ー步加大AgBr含量，光催化還原活性呈下降趨勢。對照例I在一玻璃反應(yīng)器中加入含重鉻酸鉀濃度為20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL，加入50mg^-Agl/Ti02_350(實施例1制備)，用高氯酸調(diào)節(jié)模擬含六價鉻廢水的PH值為2.0，暗處磁力攪拌分散催化劑30min，用黒色紙袋將玻璃反應(yīng)器罩住，使用的人造光源為50W氙燈，配置420nm的截止型濾光片，開啟光源微弱可見光照射10分鐘后停止，結(jié)果表明微弱可見光照射10分鐘六價鉻的還原去除率低于5%。對照例2在一玻璃反應(yīng)器中加入含重鉻酸鉀濃度為20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL，加入50mgP25TiO2，用高氯酸調(diào)節(jié)模擬含六價鉻廢水的pH值為2.0，暗處磁カ攪拌分散催化劑30min,使用的人造光源為50W氣燈,配置420nm的截止型濾光片，開啟光源微弱可見光照射60分鐘后停止。結(jié)果表明微弱可見光照射60分鐘六價鉻的還原去除率低于3%。對照例3在一玻璃反應(yīng)器中加入含重鉻酸鉀濃度為20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL，不加入任何催化劑，加入0.5mlLIX10_4mol/L的EDTA，用高氯酸調(diào)節(jié)模擬含六價鉻廢水的PH值為2.0，暗處磁力攪拌分散催化劑30min，使用的人造光源為50W氙燈，配置420nm的截止型濾光片，開啟光源微弱可見光照射10分鐘后停止，結(jié)果表明微弱可見光照射10分鐘六價鉻的還原去除率為4%。對照例4在一玻璃反應(yīng)器中加入含重鉻酸鉀濃度為20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL，加入0.5mLIX10_4mOl/L的EDTA和50mgP25，用高氯酸調(diào)節(jié)模擬含六價鉻廢水的PH值為2.0，暗處磁力攪拌分散催化劑30min，使用的人造光源為50W氙燈，配置450nm的截止型濾光片，開啟光源微弱可見光照射10分鐘后停止，結(jié)果表明微弱可見光照射10分鐘六價鉻的還原去除率為24%。對照例5在一玻璃反應(yīng)器中加入含重鉻酸鉀濃度為20mg/L(以鉻質(zhì)量計算)的模擬含六價鉻廢水50mL，加入50mg^-Agl/Ti02_350(實施例1制備)，用高氯酸調(diào)節(jié)模擬含六價鉻廢水的PH值為2.O，暗處磁力攪拌分散催化劑30min，使用的人造光源為50W氙燈，配置420nm的截止型濾光片，開啟光源微弱可見光照射10分鐘后停止，結(jié)果如圖5中Cr(VI)/0-AgI/TiO2動力學曲線所示，表明微弱可見光照射10分鐘、在不添加空穴捕獲劑的情況下六價鉻的還原去除率為26%?！?quán)利要求1.一種可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑的制備方法，其特征在于，包括將TiO2和KI加入去離子水中，攪拌的同時緩慢滴加AgNO3和氨水形成的銀氨溶液，攪拌反應(yīng)制得亮黃色乳狀沉淀，然后將所述亮黃色乳狀沉淀過濾、烘干后煅燒即得所述可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述去離子水中還加入KBr，所述KBr與KI的摩爾比為0.111.50I。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在干，所述KI與TiO2的摩爾比為0.010.15I。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述KI與AgNO3的摩爾比為0.81.2I。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在干，所述TiO2與去離子水的質(zhì)量比為1:100150;所述去離子水與氨水的體積比為5060I。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述煅燒的溫度為100700°C。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述煅燒的時間為I4小吋。8.—種如權(quán)利要求17任ー權(quán)利要求所述的制備方法制備得到的可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑。9.ー種利用如權(quán)利要求8所述的可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑處理含鉻廢水的方法，其特征在于，包括取含六價鉻的廢水，向所述廢水中加入空穴捕獲劑，再將所述可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑加入到所述廢水中，調(diào)節(jié)所述廢水的PH值，分散均勻后用可見光照射。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述廢水的pH值為I6。全文摘要本發(fā)明公開了一種可見光響應(yīng)復(fù)合光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，制備方法包括將TiO2、KBr和KI加入去離子水中，攪拌的同時緩慢滴加AgNO3和氨水形成的銀氨溶液，攪拌反應(yīng)制得亮黃色乳狀沉淀，然后將所述亮黃色乳狀沉淀過濾、烘干后在特定溫度下煅燒即得。取含六價鉻Cr(VI)的廢水，向所述廢水中加入空穴捕獲劑，再將所述可見光響應(yīng)光催化劑加入到所述廢水中，調(diào)節(jié)所述廢水的pH值，分散均勻后用可見光照射。本發(fā)明利用微弱可見光或直接利用太陽光處理含Cr(VI)廢水，大大提高對太陽能的利用率，降低污水處理能耗。文檔編號C02F101/22GK103055902SQ20121058339公開日2013年4月24日申請日期2012年12月27日優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日發(fā)明者王齊,鄒鋼,姜家浩,郭絲絲,俞柯軍,徐媛媛申請人:浙江工商大學