[发明专利]一种利用工业废水制备半导体BiOxCly型光催化剂的方法

说明书

本发明提供了一种利用工业废水制备半导体BiO_xCl_y型光催化剂的方法，将五水硝酸铋加入至工业废水中，在功率为100Hz的超声机中超声并搅拌30min，使五水硝酸铋均匀分散在工业废水中，然后将工业废水和五水硝酸铋的混合溶液全部转移至反应釜中，拧紧反应釜后再置于均相反应器中，在一定温度条件下加热制备高光催化活性的半导体BiO_xCl_y型光催化剂。本发明所制备的半导体BiO_xCl_y型光催化剂在紫外光照射下的光催化活性显著高于P25型二氧化钛及氯氧化铋半导体光催化剂的光催化活性；在制备半导体BiO_xCl_y型光催化剂过程中，显著降低了废水中的COD、氯化钠等难以处理的污染物，同时总磷大部分转化成正磷酸盐。

技术领域

本发明专利涉及一种利用工业废水制备半导体BiO_xCl_y型光催化剂的方法，属于环境材料制备技术领域。

背景技术

工业废水是世界经济飞速发展的产物，因其具有高氯化钠含量、高COD、高氨氮、高磷含量以及其他难以降解物质的性质，一直以来是世界环境污染治理的一大难题。目前所存在的处理工业废水的方法主要是围绕以A²/O工艺为主的一系列改进工艺，但其降解产生的大量污泥难以处理，同时其耗费的时间周期长，资源回用率极低，与当今世界提倡的循环经济与环保经济不符。由于工业废水中高盐含量的影响，微生物在此环境下极难生存，这也对传统生化法处理高盐废水工艺产生了巨大的影响，导致出水水质不稳定。

近年来，光催化技术作为一种新兴的污染物处理技术被广泛应用于废气、废水污染处理。由于光催化剂可循环利用，并且可以在紫外光或者可见光照射条件下降解大部分难以降解的污染物，同时不受废气、废水复杂组成成分等性质的影响，被广泛应用于各类废气及废水的处理，因此此技术被视为环境污染物处理方法中最具有发展前景的技术之一。

目前所发现半导体光催化剂材料包括二氧化钛、卤氧化铋、氮化碳、钒酸铋等一系列的单一光催化剂以及一系列复合或掺杂的光催化剂。但其制备条件均为实验室制备，然后被用于环境污染物的处理。本发明利用工业废水为溶剂制备了高催化活性的半导体催化剂，不仅利用了工业废水中一系列难以降解的物质，达到了废水处理、废物利用的目的；同时制备的半导体光催化剂在紫外光照射下的光催化活性高于目前公认的P25型二氧化钛及氯氧化铋的光催化活性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用工业废水制备半导体BiO_xCl_y型光催化剂的方法，该方法不仅利用了工业废水中一系列难以降解的物质，达到了废水处理、废物利用的目的；同时制备的半导体BiO_xCl_y型光催化剂在紫外光照射下的光催化活性高于目前公认的P25型二氧化钛及氯氧化铋的光催化活性。

本发明的目的是这样实现的：

利用工业废水中高COD、高氯化钠含量、高磷含量等性质，在高温高压条件下，使用五水硝酸铋为铋源，以工业废水为溶剂制备高光催化活性的半导体BiO_xCl_y型光催化剂。具体过程如下：

（1）将五水硝酸铋加入工业废水中，在功率为100Hz的超声机中超声并搅拌

30min，使五水硝酸铋均匀分散在工业废水溶液中；所述的工业废水指标中，pH为9.73；NaCl含量145.1g/L；COD含量68.63g/L；TP含量27.12g/L；草甘膦含量11.8g/L；甲醇含量0.15g/L；酚酞碱度含量27.6mmol/L。

（2）将步骤（1）中得到的工业废水和五水硝酸铋混合溶液全部转移至反应釜

中，将反应釜拧紧，五水硝酸铋与工业废水的质量体积比为0.5～1：75～80（g：mL）；