[发明专利]一种刚果红和甲基紫有机污染物的处理方法

说明书

本发明提供了一种利用可见光对水中甲基紫和刚果红有机污染物催化降解的方法。该方法原料成本低，对水溶性污染物刚果红和甲基紫亲和能力强，去除效率高，稳定性强，不造成环境二次污染。该方法先制备有机染料光催化剂H₈(H₂en)₆[Co(H₂O)Co(P₄Mo^V₆O₃₁)₂]·6H₂O，再将制备后的催化剂直接用于刚果红和甲基紫可见光催化降解。

技术领域

本发明属于有机污染物的处理领域，具体地涉及一种刚果红和甲基紫有机污染物的处理方法。

背景技术

有机染料刚果红和甲基紫是染料厂、印染行业常用的染色剂，含此类染料的工业废水色度大、排放量大、毒性大、可生化性差，一直是废水处理中的一个难题。将含有甲基紫和刚果红的工业废水直接排放到自然环境中会给人类赖以生存的环境带来严重的污染，从而危害人类的身体健康。所以，去除工业废水中的有机染料甲基紫和刚果红是治理印染废水和净化环境的一个有效途径

目前，TiO₂及其金属掺杂物作为半导体光催化剂已经成为去除废水污染的有效技术之一，具有毒性低、耐腐蚀性的特点。在紫外光照射下，此类半导体类材料可以作为降解染料废水中有机染料分子的有效催化剂。但是此类材料的合成过程需要高温焙烧(400℃～600℃)和研磨等多道工序，而且催化过程中废水的pH会对TiO₂材料的能级结构、表面特性和吸附平衡，当pH大于TiO₂等电点时，染料分子很难吸附到TiO₂材料表面，催化反应无法进行，这也对此类催化剂的催化效果有很大的限制性。

多金属氧酸盐作为无机建筑单元构筑的过渡金属配合物是一种无机多功能材料，具有结构复杂多样、性能良好、应用范围广的特点。由于多酸中O(π)→M(d)(M＝Mo，W，V，Nb，Ta)的p→d跃迁能量较高，一般仅在紫外光区表现出较强的吸收峰，因此在可见光下，多金属氧酸盐对刚果红和甲基紫的光催化降解能力不强。目前解决该问题的方法主要有两种。第一，可以先利用紫外光或者电化学的方法，将多金属氧酸盐还原成低价化合物，该类物质由于多酸中过渡金属被还原，使其具有额外的电子，从而可以发生金属→金属(M→M)电子跃迁。而该跃迁能量较低，一般在可见光区有强烈的吸收，从而可以充分利用可见光进行催化反应。第二，可以将多酸与其他材料进行“复合杂化”，利用其他材料，通常掺材料是含有有机基团或无机半导体的材料，在可见光区的吸收作用为多酸提供能量来源，多酸仅作为氧化还原“催化剂”使用，不承担“光敏剂”的作用。但是第一种方案，需要在进行可见光催化前增加一个引发步骤，该步骤不仅消耗了额外的能量，而且可能将原本精心设计的多酸结构破坏掉，生成“同多蓝”或“杂多蓝”化合物，第二种方案中引入额外“光敏剂”，提高了合成成本且降低了反应效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种原料成本低，对水溶性污染物刚果红和甲基紫亲和能力强，可直接使用在可见光下催化降解去除有机污染物刚果红和甲基紫，去除效率高，稳定性强，不能造成环境二次污染的甲基紫和刚果红有机污染物的处理方法。

本发明的技术解决方案是：

一种甲基紫和刚果红有机污染物的处理方法，其具体步骤如下：

1.1、有机染料光催化剂的制备