[发明专利]用于处理含染料或重金属离子废水的金属氧化物纳米材料及制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理含染料或重金属离子废水的金属氧化物纳米材料及制备方法。

背景技术

近十年来，我国的染料工业取得了巨大的发展。现在我国每年可生产十一大类共十多万吨染料。染料被广泛用于纺织、皮革、造纸、橡胶、塑料、化妆品、制药和食品等工业领域，染料的广泛使用必然产生大量的染料废水排放到环境水体中，导致自然水体的污染。

染料废水一般具有以下特点：

(1)废水中的有机物大多数是以苯、萘、蒽、醌等芳香基团作为母体，且带有色基团，颜色很深，色度达到500-500000，有很强的污染感。

(2)由于生产过程及分子结构的需要，染料物质及中间体分子往往含有极性基团，增加了水溶性，使物质流失量加大，导致COD加大，一般可达1000-73000mg/L。

(3)废水多呈酸性，也有的呈碱性，一般含盐量都很大。

(4)由于染料的品种越来越多，并朝着抗光解，抗氧化，抗生化降解的发展，使得这些废水越来越难以用一般的方法处理。

据调查，2002年我国染料行业年排放的废水总量就已经达到14亿吨。目前，经处理的污水量占总排放量的34％，而在处理污水中达标的仅占58.3％。这些废水进入水体，导致水体生态系统的破坏，对人类的健康也是有害的。

染料废水的危害综合起来考虑有如下几点：

(1)染料废水的色度，使水体外观严重恶化，因而造成色度的主要因素是染料。废水中的染料能吸收光线，降低水体透明度，影响水生生物和微生物生长，不利于水体自净，易造成视觉上的污染。

(2)染料中存在铬、铅、汞等有害重金属，这些重金属盐用一般生化方法难以降解，因此它们在自然环境中能长期存在，并且会通过食物链等危害人类健康，在日本就曾发生过重金属汞和镉污染而造成的“水误病”、“疼痛病”等公害事件。特别是Cr⁶⁺被确认为能致癌，因此应特别注意排放和综合利用。

(3)染料是芳族化合物苯环上的氢被卤素、硝基、胺基取代以后生成的 芳族卤化物、芳族硝基化合物、芳族胺类化合物、联苯等多苯环取代化合物，生物毒性都较大。德国在发现部分以芳香胺为基础的偶氮染料用于印染织物会对人体产生不利影响后己禁止使用和进口这些偶氮染料，印度也在准备禁止类似偶氮染料的生产和使用。