[发明专利]一种钼酸铋/凹凸棒土复合可见光催化材料及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种钼酸铋/凹凸棒土复合可见光催化材料，通过将凹凸棒原土除杂、焙烧，然后用盐酸活化，再分散于水中，得到凹凸棒土分散液，向凹凸棒土分散液中先后加入硝酸铋的硝酸溶液及钼酸铵的水溶液，然后进行水热反应，制得钼酸铋/凹凸棒土复合可见光催化材料；本发明还公开了利用钼酸铋/凹凸棒土复合可见光催化材料去除富营养化水体中水华蓝藻。本发明工艺简单、成本低，所得钼酸铋/凹凸棒土复合可见光催化材料并且在可见光范围内具有良好的光化学响应，可以实现对富营养化水体中水华蓝藻的有效吸附，也可对水华蓝藻进行光催化去除，蓝藻的去除率高。

技术领域

本发明属于环境技术领域，具体涉及一种钼酸铋/凹凸棒土复合可见光催化材料及其制备方法、在去除富营养化水体中水华蓝藻的应用。

背景技术

随着社会进步，人类生活水平提高，污染物排放量越来越大，全国各地湖泊、河道水质急剧恶化，呈富营养化状态。目前，湖泊、水库等地表水体蓝藻水华频发，严重威胁水生生态安全。

富营养化水体中的水华蓝藻主要包括微囊藻、念珠藻、鱼腥藻等。“水华”出现时，水面被厚厚的蓝绿色湖靛所覆盖，呈蓝色或绿色，蓝藻被风吹到岸边堆积，不但发出恶臭味，而且含毒素的蓝藻细胞在水中漂游，严重威胁水生生态平衡。

目前，去除蓝藻的方法主要有物理法、化学法和生物法。物理法主要包括：人工和机械打捞、换水法、曝气法、过滤法及超声法等，但人工费用和材料费用巨大；化学法主要包括：化学药剂法、电化学等，虽然效果较好，但易造成二次污染；生物法是通过动植物或微生物等生物手段去除水中的蓝藻，属于较环保的去除蓝藻的方法，可通过投放或饲养蓝藻的天敌或竞争对手实现对蓝藻的去除或抑制其生长，但治理时间过长。

寻找一种节能环保的处理方法势在必行。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种钼酸铋/凹凸棒土复合可见光催化材料。

本发明还公开了该钼酸铋/凹凸棒土复合可见光催化材料的制备方法，还公开了利用该钼酸铋/凹凸棒土复合可见光催化材料去除富营养化水体中水华蓝藻的应用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种钼酸铋/凹凸棒土复合可见光催化材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将凹凸棒原土和聚丙烯酸钠加入去离子水中，搅拌均匀后超声分散5~10分钟，然后固液分离，取固体真空干燥、研磨，然后在氮气氛围下，于400~500℃焙烧0.5~1小时，冷却至室温，得到焙烧后的凹凸棒土；其中，去离子水中凹凸棒原土的加入量为18~42 g/L，聚丙烯酸钠的加入量为0.28~0.6 g/L；

（2）将步骤（1）所得焙烧后的凹凸棒土加入浓度为4.5~5.5 mol/L的盐酸中，于65~80℃活化0.8~1.5小时，然后过滤、洗涤至滤液呈中性后，取滤渣真空干燥、研磨，得到纯化后的凹凸棒土；将纯化后的凹凸棒土分散于去离子水中，得到凹凸棒土分散液；

（3）向凹凸棒土分散液中加入硝酸铋的硝酸溶液，搅拌40~80分钟后，再加入钼酸铵的水溶液，搅拌或超声混合60~120分钟，得到前驱溶液；前驱溶液中硝酸的浓度为0.3~0.4 mol/L、凹凸棒土的浓度为45.8~54.2 g/L、硝酸铋的浓度为45.8~54.2 g/L、钼酸铵的浓度为32.5~37.5 g/L；

（4）在氮气氛围下，将步骤（3）所得前驱溶液于110~170℃水热反应5~12小时，然后固液分离，取固体洗涤、干燥、研磨，即得。

优选地，步骤（1）中所述真空干燥的温度是60~80℃。

优选地，步骤（2）中所述真空干燥的温度是70~80℃。

优选地，步骤（4）中所述洗涤采用乙醇和去离子水分别洗涤。