[发明专利]一种用于回收有机含硫染料的复合吸附材料制备方法及其应用

说明书

本发明涉及水污染处理技术领域，具体公开一种用于回收有机含硫染料的复合吸附材料制备方法及其应用。所述的复合吸附材料的制备方法为将如式(1)所示的二茂铁硒醚与二氧化钛进行第一反应制备得到中间物；所述的中间物与CuI进行第二反应，即得。本发明提供了一种新的亚铜簇‑二氧化钛复合吸附材料及其制备方法，具有成本低、反应条件温和、工艺操作方便的特点。同时，本发明提供了所述复合吸附材料，通过光控处理含硫染料废水实验证明，与纯二氧化钛和活性炭相比，该复合吸附材料可实现环境绿色、节能降耗、省时高效、资源再生的目标。此项含硫染料再生绿色技术的发明将对工业废水资源化处理提供技术支持，具有重要参考价值。

技术领域

本发明涉及水污染处理技术领域，具体涉及一种用于回收有机含硫染料的复合吸附材料制备方法及其应用。

背景技术

随着工业的不断发展，日益突出的水污染问题在威胁着人们的正常生活的同时也严重影响着经济的发展。染料废水是指加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的纺织印染厂排出的废水，具有有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水。目前，我国染料废水处理普遍采用物化/生化处理工艺，出水水质仅达到纺织染整工业污染物排放标准中的二级标准，随着环境保护观念的不断深入，纺织染整工业水污染物排放标准提高，亟需加大科技投入进一步提高出水水质。

随着纺织印染行业不断发展和进步，大量的新型人工合成染料、助剂、表面活性剂的使用，使得染料废水的可生化性大大降低。其中，各种有机硫化物等，如噻唑类、异噻唑类、噻二唑类及噻吩类等，具有鲜艳的色调和较高的摩尔消光系数，作为染料染色性能优异，晒牢度、洗牢度、耐酸碱牢度、光牢度等复合牢度优良。但此类染料多具有毒性、腐蚀性，具恶臭味，对大气、水、土壤等环境亦造成极大的污染，且会对废水处理装置的正常运转产生很大影响。现行含硫染料废水处理现状：

1.常规生化处理工艺难以降解此类污染物；

2.物化处理工艺中的混凝法、吸附法、膜技术和高级氧化法等针对含硫染料分子的适用性亦普遍较低，如活性炭为吸附法中最常用的吸附剂，尽管其对水中BOD、COD、色度和部分有机物有一定的去除能力，但活性炭再生能耗大、对于处理低浓度有机含硫染料不符合经济效益，且再生活性炭的吸附能力有不同程度下降，工业化广泛应用受限；

3.目前正逐步推广的采用太阳光且可重复使用光触媒技术，虽可部分降低能耗，但此种“先吸附，后光催化氧化降解”方式处理含硫染料废水存在严重的二次污染。因而寻找低能耗、高效益的有机污染物质处理方法，成为目前染料废水处理的重要攻关方向。

4.研究发现亚铜离子易与含硫有机物形成配位键，并可在外界条件刺激下改变配位环境释放含硫有机物。基于该原理，设计一种适用于含硫有机物的铜基功能材料，可为染料废水处理技术开拓新方向。

因此，我们设计兼具金属配位性和可见光响应活性的亚铜簇，并通过化学键连在TiO₂表面以构筑复合吸附材料，针对有机含硫染料开发低能耗、高效益的废水处理新技术。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可以实现环境绿色、节能降耗、省时高效、资源再生的处理废水中有机硫化物的复合吸附材料。

本发明还要解决的技术问题是提供上述复合吸附材料的制备方法。

本发明最后要解决的技术问题是提供上述复合吸附材料的应用。

发明思路：首先利用二茂铁硒醚中的桥联单元，与基底TiO₂之间形成稳定的化学键，实现稳定负载，得到第一步负载中间物；利用中间物表面二茂铁硒醚中的有效配位点—Se，与CuI原位构筑稳定高效的亚铜簇-二氧化钛复合吸附材料。针对有机含硫染料分子，特选亚甲基蓝作为本发明模板染料，其结构中的有机硫可作为配位点，与复合吸附材料有效匹配。