專利名稱：一種高效處理有機污染物鹵氧化鉍系材料的研制及應用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種材料科學領域的應用方法，具體是一種高效處理有機污染物鹵氧化鉍系材料的研制及應用方法。
背景技術：
目前，國內(nèi)處理印染廢水有物化法、化學法、生化法等三大解決方案。其中，物理化學處理法的光催化氧化是利用紫外光線和氧化劑的協(xié)同氧化作用分解廢水中有機物，使廢水凈化的方法，它可使多種污染物完全分解而不形成中間體，幾乎所有的水中污染物均可通過多相催化過程得到降解，并且具有價廉、安全等優(yōu)點，因此不少專家認為光催化氧化將成為21世紀水處理的主導技術之一。專利號為200410060618. 3的發(fā)明涉及一種高效的可光降解納米TiO2-聚乙烯復合塑料，將納米TiO2粉體用表面改性劑進行表面改性得到改性納米TiO2粉體，將改性納米TiO2粉體、聚乙烯、聚乙烯臘在雙螺桿混煉機上共混擠出含納米TiO2的母粒，母粒中TiO2含量為20-40wt%，聚乙烯含量為0-20wt%，聚乙烯臘的含量為40-80wt%，然后將含納米TiO2的母粒與聚乙烯原料共混，采用雙螺桿混煉機混煉制備TiO2的含量為O. 5-5wt%的光降解納米TiO2聚乙烯復合塑料。但Ti02對太陽光的利用率有限、光催化降解效率不高。盡管Τ 02是現(xiàn)階段較為成熟的光催化材料，由于其對可見光的利用率有限，限制它了廣泛使用性。本發(fā)明的材料具有有效可見光降解有機污染物的優(yōu)良特性和可重復使用的良好穩(wěn)定性，拓展了可見光催化氧化廢水處理技術在工業(yè)上的應用，體現(xiàn)了高效、節(jié)能、環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展的理念。

發(fā)明內(nèi)容
一種新型的合成成本低廉、無污染、高效率、可利用可見光降解有機污染物的半導體材料，能高效的降解廢水污染物，并且完全礦化成二氧化碳和水，不產(chǎn)生二次污染物。該材料體系可以回收并多次使用，降解效果依舊顯著。創(chuàng)新點有兩方面
I合成工藝的創(chuàng)新本發(fā)明采用了低溫沉淀法合成一系列可見光催化降解材料該工藝簡單易行、生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。2材料體系的創(chuàng)新本體系主要為1.納米核殼結(jié)構BiOCl-1摻雜半導體材
料2.片球結(jié)構BiOI/BiOBr復合半導體材料。材料I中BiOCl通過摻雜I離子一使其價帶寬化上移，有效降低BiOCl的 禁帶寬度并使其形成晶格缺陷增多電子-空穴對的負荷中心，提高其可見光降解污染物的性能。材料2通過兩個不同帶隙半導體BiOI和BiOBr復合，加速光生載流子的分離，擴展光吸收范圍，提高光催化活性，極大改善各自半導體的降解污染物能力。降解廢水污染物體系屬多相催化，對材料形貌比表面積有特殊要求，本體系材料也合成相應的分散性好的納米核殼結(jié)構和片球結(jié)構，從宏觀上提升了材料與光源、有機污染物的接觸面，增大了反應進行的幾率。實驗事實表明1.納米核殼結(jié)構BiOCl-1摻雜半導體材料在碘鎢燈下照射90min后，對羅丹明的催化降解效率99. 5%。2.納米片球結(jié)構BiOI/BiOBr復合半導體材料在在暗室中吸附性能達到80%，在氙燈下照射30min后降解率達到99. 2%。
具體實施例方式以下是對新型材料的實施測試以及應用領域做些說明
鹵氧化鉍系材料a.納米核殼結(jié)構BiOCl-1摻雜半導體材料在碘鎢燈下照射90min后，對RhB的催化降解效率99. 5%。b.片球結(jié)構BiOI/BiOBr復合半導體材料在在暗室中吸附性能達到80%，在氙燈下照射30min后降解率達到99. 2%。鹵氧化鉍系材料能將有機物完全礦化，轉(zhuǎn)化二氧化碳和水，不產(chǎn)生二次污染物。鹵氧化鉍系材料可以回收并多次使用，降解效果依舊顯著。研制鹵氧化鉍系材料具有高效處理有機污染物的能力，并且具有很好的物理化學穩(wěn)定性，可用在工業(yè)廢水處理體系中致力于有機物染料的降解。同時，其材料應用領域已拓展到電子功能材料、阻燃劑、光學材料、醫(yī)用復合材料、防輻射材料等方面。另外，該發(fā)明的制備工藝簡單，原材料價格低廉，易于在工業(yè)廢水上推廣應用，具有很高的應用價值。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種有機污染物處理材料--鹵氧化鉍系材料，其特征是，采用了低溫沉淀法合成一系列可見光催化降解材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的鹵氧化鉍系材料,其特征是,材料體系,本體系主要為納米核殼結(jié)構BiOCl-1摻雜半導體材料和片球結(jié)構BiOI/BiOBr復合半導體材料。
3.根據(jù)權利要求1所述的鹵氧化鉍系材料，其特征是，可將材料置于流化床或固定床上進行光照，深度處理去除水中的微量COD和BOD有機污染物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效處理有機污染物鹵氧化鉍系材料的研制及應用方法,一種新型的合成成本低廉、無污染、高效率、可利用可見光降解有機污染物的半導體材料，能高效的降解廢水污染物，并且完全礦化成二氧化碳和水，不產(chǎn)生二次污染物。在合成工藝和材料體系兩方面進行了改進采用了低溫沉淀法合成一系列可見光催化降解材，本體系主要為納米核殼結(jié)構BiOCl-I摻雜半導體材料和片球結(jié)構BiOI/BiOBr復合半導體材料。該材料體系可以回收并多次使用，降解效果依舊顯著。該發(fā)明可應用到印染廢水處理,將材料置于流化床或固定床上進行光照，深度處理去除水中的微量COD和BOD有機污染物質(zhì)。該材料可廣泛應用在電子功能材料、阻燃劑、光學材料、醫(yī)用復合材料、防輻射材料等方面。
文檔編號B01J27/06GK103055901SQ20121054270
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月15日 優(yōu)先權日2012年12月15日
發(fā)明者潘曉峰 申請人:新昌縣冠陽技術開發(fā)有限公司