[发明专利]有毒液态污染物净化处理用多孔光催化功能复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种有毒液态污染物净化处理用多孔磷酸锆钠/纳米二氧化钛光催化功能复合材料，属于环境保护、有毒污染物净化处理技术领域。

背景技术

近年来，纳米TiO₂光催化技术在治理有毒液态污染方面也取得了长足的进展。利用光催化，采用活性自由基对液态污染物进行氧化分解，是处理液态污染物的一种简易高效的方法，利用纳米TiO₂在紫外和可见光下，在材料表面形成有强烈氧化分解能力的自由氢氧基(·OH)和活性氧(·O)，将附着在表面的有机物质分解。但在水中无光或暗光条件下，光催化对太阳能的利用率不高，难以取得满意的效果。针对这一问题，目前研究较多的是采用吸附加光催化技术，普遍采用活性炭纤维(ACF)作为载体负载TiO₂催化剂，利用ACF的吸附性能对污染物进行快速吸附，达到污染物在ACF载体上的富集，加速光催化反应速度。但是，ACF对水中有机污染物的吸附指数很低，即使在空气中，当相对湿度较大时，ACF对甲苯等有机污染物的吸附容量也会急剧下降；而且ACF价格较昂贵，加工性能差等不足，因此合适的载体仍然是该技术需要得到很好解决的问题。

本发明有毒液态污染物净化处理用多孔磷酸锆钠/纳米二氧化钛光催化功能复合材料兼具有吸附和分解净化功能，在紫外光或自然光作用下，可对甲苯、苯酚等典型有毒液态有机污染物进行快速分离、高效吸附、快速降解处理，即使在无光条件下也可以通过高效吸附净化水源。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种有毒液态污染物净化处理用多孔光催化功能复合材料，该复合材料可对甲苯、苯酚等典型有毒液态有机污染物行快速分离、高效吸附、快速降解处理的多孔磷酸锆钠/纳米二氧化钛光催化功能复合材料。

技术方案：本发明的有毒液态污染物净化处理用多孔光催化功能复合材料为多孔结构，该复合材料包括磷酸锆钠、纳米二氧化钛、磷酸盐粘结剂，按重量百分比计：磷酸锆钠50％80％，纳米二氧化钛5～30％，磷酸盐粘结剂5～30％。

磷酸盐粘结剂选自磷酸二氢铝、磷酸二氢镁、磷酸钾和磷酸钠中的一种或几种。

纳米二氧化钛颗粒尺寸在1nm～500nm之间。

上述有毒液态污染物净化处理用多孔磷酸锆钠/纳米二氧化钛光催化功能复合材料可采用泡沫浸渍等方法制备。

有益效果：本发明多孔磷酸锆钠/纳米二氧化钛光催化功能复合材料兼具有吸附和分解净化功能，在紫外光或自然光作用下，可对甲苯、苯酚等典型有毒液态有机污染物进行快速分离、高效吸附、快速降解处理，即使在无光条件下也可以通过高效吸附净化水源。

磷酸锆钠本身具有独特的纳米层间结构和高度发达的微孔结构，吸附容量大、吸附能力强，再生容易等优点，是一种十分理想的光催化纳米颗粒载体，与纳米TiO₂光催化粉体复合，很好的解决了TiO₂纳米粒子的团聚现象，提高了TiO₂纳米材料的光催化活性，利用磷酸锆盐其纳米层间结构和纳米颗粒尺寸所产生的纳米尺寸效应，使光催化净化材料兼具有吸附和分解净化功能，并在无光条件下可以通过高效吸附净化水源。

具体实施方式

本发明的有毒液态污染物净化处理用多孔磷酸锆钠/纳米二氧化钛光催化功能复合材料该复合材料为多孔结构，该复合材料包括磷酸锆钠、纳米二氧化钛、磷酸盐粘结剂，按重量百分比计：磷酸锆钠50％～80％，纳米二氧化钛5～30％，磷酸盐粘结剂5～30％。磷酸盐粘结剂选自磷酸二氢铝、磷酸二氢镁、磷酸钾和磷酸钠中的一种或几种。纳米二氧化钛颗粒尺寸在1nm～500nm之间。

上述有毒液态污染物净化处理用多孔磷酸锆钠/纳米二氧化钛光催化功能复合材料可采用泡沫浸渍等方法制备。

下面通过实施例进一步阐明本发明的特点和效果。

实施例1

本实施例涉及一种有毒液态污染物净化处理用多孔磷酸锆钠/纳米二氧化钛光催化功能复合材料，包括磷酸锆钠和纳米二氧化钛，其配比(重量百分比)为：磷酸锆钠80％，纳米二氧化钛10％，磷酸二氢镁粘结剂10％，其中纳米二氧化钛颗粒尺寸在5nm。

实施例2

本实施例涉及一种有毒液态污染物净化处理用多孔磷酸锆钠/纳米二氧化钛光催化功能复合材料，包括磷酸锆钠和纳米二氧化钛，其配比(重量百分比)为：磷酸锆钠50％，纳米二氧化钛30％，磷酸二氢镁和磷酸钠两种粘结剂，其加入量(重量百分比)分别为15％和5％。其中纳米二氧化钛颗粒尺寸在20nm。

实施例3