[发明专利]一种吸附法-光催化降解法联合处理有机染料废水的方法

说明书

本发明涉及一种吸附法‑光催化降解法联合处理有机染料废水的方法，对添加光催化反应凝胶膜的有机染料废水进行光照实现吸附法‑光催化降解法联合处理，光催化反应凝胶膜包含光催化反应位点和极性基团，光催化反应位点的周围区域为强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域与非强吸附极性基团区域的电荷均为正或均为负，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位，强吸附极性基团区域由强吸附极性基团构成或由弱吸附极性基团集聚构成。本发明的一种吸附法‑光催化降解法联合处理有机染料废水的方法，在普通日照环境下即可高效降解偶氮类染料分子，催化降解染料分子效率高，脱色率高，染料的去除率高，成本低，有极好的推广价值。

技术领域

本发明属于有机染料废水处理领域，涉及一种吸附法-光催化降解法联合处理有机染料废水的方法。

背景技术

近年来，研究人员对半导体光催化剂的研究取得了重大进展，在可见光下有催化性能的光催化剂已成为目前最引人注目的环境净化材料，其被广泛应用于环境保护的各个领域，例如处理废水中的染料或农药等有机污染物的有机废水处理领域。

染料是一种重要的精细化工产品，其与人类的衣食住行密切相关。染料品种繁多，分子中含有偶氮基(-N＝N-)结构的染料统称为偶氮染料。偶氮类染料是目前种类最多且用途最广的一类染料。随着染料工业的迅猛发展，染料废水已成为当前最主要的水体污染源之一，染料废水若是未经处理而直接排放到环境中会严重影响接触者的健康。因此，偶氮类染料废水在排放前必须对其进行处理，使其降解成对环境无害的物质。由于具有成分复杂、有机物含量高、色度大和毒性大等特点，偶氮类染料废水已成为较难处理的工业废水。目前，探索行之有效的偶氮类染料废水处理方法已经成为国内外积极研究的课题。

为了解决偶氮类染料废水对环境所带来的污染，国内外学者对染料废水的处理做了大量的研究工作，并取得了一定进展。目前已有的降解偶氮类染料废水的方法包括物理法、化学法和生物法。其中物理法是通过超声波或高压脉冲放电等方式对废水中的染料分子进行降解，但其成本较高，限制了其进一步的推广应用；生物法虽然运行成本低，但降解速率较慢，也满足不了当前的需求。而化学法是在废水中加入化学物质后通过氧化或还原的手段破坏偶氮类染料分子的结构从而达到降解的目的，该方法最为经济有效。

化学法中最常用的偶氮类染料催化降解的方法是光催化氧化法，其是利用紫外光激发TiO₂半导体材料进行降解。该方法虽然降解率高但在普通日照环境下降解效果大打折扣。

因此，亟待研究一种在普通日照环境下能高效降解偶氮类染料的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的问题，提供一种在普通日照环境下能高效降解偶氮类染料的吸附法-光催化降解法联合处理有机染料废水的方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种吸附法-光催化降解法联合处理有机染料废水的方法，对添加光催化反应凝胶膜的有机染料废水进行光照实现吸附法-光催化降解法联合处理；

所述光催化反应凝胶膜包含光催化反应位点和极性基团，所述光催化反应位点的周围区域为强吸附极性基团区域，光催化反应凝胶膜中强吸附极性基团区域以外的区域为非强吸附极性基团区域；

所述强吸附极性基团区域与非强吸附极性基团区域的电荷均为正或均为负；

所述强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；

所述强吸附极性基团区域由强吸附极性基团构成或由弱吸附极性基团集聚构成。

作为优选的技术方案：