[发明专利]一种复合光催化剂及其应用于偏二甲肼废水处理的方法

权利要求书

1.一种复合光催化剂，其特征在于，利用纳米二氧化钛TiO₂、氧化铋Bi₂O₃为原料，拟薄水铝石粉末为粘结剂和支撑载体，以田菁粉为助挤剂，通过物理复合、挤条成型、干燥、焙烧，制得Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃复合光催化剂对偏二甲肼废水进行处理，具体包括以下步骤：

步骤1：称取Bi₂O₃和TiO₂的质量比为1:1至1:15，同时将Bi₂O₃和TiO₂均匀混合；

步骤2：按照Bi₂O₃和TiO₂总质量的25％-50％比例加入拟薄水铝石粉末，并加入1％-5％的田菁粉作为助挤剂，搅拌均匀；

步骤3：配制质量比为15％-35％硝酸溶液，将硝酸溶液和拟薄水铝石粉末按照质量比为20:1至40:1加入到上述混合物中；

步骤4：加入水粉比为1:0.8至1:1.3的蒸馏水，搅拌均匀，揉挤成团后通过挤条机，挤条成型反复2-3次，得到直径2mm、长2-3cm的条状固体；在室温干燥1-2h，50℃-80℃干燥1h，得到Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃复合光催化剂胚体；

步骤5：将Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃复合光催化剂胚体放置于马弗炉内，在空气氛围下，以1-2℃/min的速率升温至450℃-550℃，保持3-4h后随炉自然冷却，得到多孔状的Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃复合光催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种复合光催化剂，其特征在于，所述的多孔状的Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃复合光催化剂表面的晶粒尺寸1-3μm。

3.根据权利要求1所述的一种复合光催化剂，其特征在于，所述的多孔状的Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃复合光催化剂介孔空间结构为5nm-20nm。

4.根据权利要求1所述的一种复合光催化剂，其特征在于，所述的多孔状的Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃复合光催化剂的晶体组成为锐钛矿TiO₂、Bi₂O₃和Bi₁₂TiO₂₀。

5.根据权利要求1所述的一种复合光催化剂，其特征在于，所述的多孔状的Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃复合光催化剂的带隙能为2.12-2.97eV，在受光辐照后，铋元素的化学价态发生变化生成单质铋Bi⁰，多孔状的Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃复合光催化剂颜色变黑，可见光响应范围最大到650nm，在避光后，逐渐褪色至原色。

6.根据权利要求1所述的一种复合光催化剂应用于偏二甲肼废水处理的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤1：配制浓度在100～120mg/L之间的偏二甲肼模拟废水30-100mL，利用氨基亚铁氰化钠分光光度法测定废水中偏二甲肼初始浓度；调节偏二甲肼废水初始pH值为7-9；

步骤2：将制备的复合光催化剂称取2.0g-4.0g加到盛有偏二甲肼废水的石英试管中，置于避光反应箱静置反应30min，用氨基亚铁氰化钠分光光度法检测偏二甲肼的含量；

步骤3：使用汞灯或者氙灯光源时，将石英试管置于距离灯光源8-10cm处，并设置灯光辐照功率为100W/cm²；使用太阳光辐照时，置于太阳光直射位置，保证石英试管中的复合光催化剂完全暴露在阳光下；

步骤4：在光催化反应过程中，每隔1h取样分析，利用氨基亚铁氰化钠分光光度法测定废水中偏二甲肼的浓度。