CN102826630A - Bi/TiO2纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应用 - Google Patents

Bi/TiO2纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应用 Download PDF

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钟福新
张忠铭
莫德清
王丹宇
孟志鹏
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Abstract

本发明公开了一种Bi/TiO2纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应用。以钛片为基底制备出TiO2纳米管阵列，冲洗，干燥后，在500℃下煅烧2小时，冷却至室温得TiO2纳米管阵列；将制得的TiO2纳米管阵列为阴极，铂丝为阳极，放入由0.04gBi(NO3)3和0.28mol/LHNO3组成的电解液中，在2.2V电压下沉积4分钟，用去离子水冲洗，晾干后得到Bi/TiO2纳米管阵列。将Bi/TiO2纳米管阵列放入制糖废水中，用NaOH溶液将废水的pH值调节到12.4～13.2，经紫外灯（λ=253.7nm）照射25～30小时，实现对制糖废水的光催化降解的应用。本发明制备工艺简便、无污染，并且成功地应用于光催化降解制糖废水，提高了处理制糖废水的效率，降低了相关成本及处理时间。

Description

Bi/TiO2纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应用
技术领域
本发明涉及一种Bi/TiO2纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应
用。
背景技术
制糖业在我国所有行业中占有十分重要的地位，因此每年都有大量的废水排放到江河中，由于制糖废水中有机物浓度、COD和BOD都较高，并且在实际生产中COD浓度和BOD浓度不易控制，以至造成河流严重污染，甚至地下水遭到污染，严重危害了人们的身体健康。目前我国多数糖厂一般采用好氧法，例如生物接触氧化法、活性污泥法、氧化沟法等等，但好氧法具有能源消耗大、水力负荷小、生物膜易脱落等缺点。也有采用厌氧法，虽然在好氧法的基础上有所提高，但该方法存在工艺复杂、处理周期长等不足。而纳米二氧化钛具有较高的化学活性、比表面积大、成本低廉、无毒、稳定性高等优点，因此，被广泛应用于废水处理中。二氧化钛纳米管阵列比纳米二氧化钛粉末具有更大的比表面积，且制备工艺简单、条件易控制、不产生二次污染。所以，二氧化钛纳米管阵列在废水处理方面具有更强的优势。但由于纳米TiO2具有较宽的禁带宽度（约3.2eV）,因此只在λ＜380nm的紫外光区具有光催化活性，且光生电子－空穴易复合导致光催化性能不高。而金属离子的掺杂可以捕获光生电子及空穴，降低复合速率，提高了量子效率，因此纳米TiO2的光催化性能得到显著提高。利用电化学沉积法制备的Bi/TiO2纳米管阵列并成功应用于光催化降解制糖废水的研究未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种Bi/TiO2纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应用。
本发明的具体步骤：
（1）以钛片为基底利用阳极氧化法在其表面制备出TiO2纳米管阵列，然后将其从电解液中取出，用大量的去离子水冲洗；待其自然干燥后放入马弗炉中，在500℃下煅烧2小时，冷却至室温得TiO2纳米管阵列；         
（2）将步骤（1）制得的TiO2纳米管阵列为阴极，铂丝为阳极，放入由0.04gBi(NO3)3和0.28mol/LHNO3组成的电解液中，在2.2V电压下沉积4分钟，然后用去离子水冲洗其表面，自然晾干后得到Bi/TiO2纳米管阵列。
（3）将Bi/TiO2纳米管阵列放入制糖废水中，用NaOH溶液将废水的pH值调节到12.4～13.2，经紫外灯（λ=253.7nm）照射25～30小时，实现对制糖废水的光催化降解的应用。
本发明与其它相关技术相比，最显著的特点是Bi/TiO2纳米管阵列制备工艺简便、无污染，并且成功地应用于光催化降解制糖废水，从而大大提高了处理制糖废水的效率，降低了相关成本及处理时间。
具体实验方法：
实施例1：
采用尺寸为1cm×5cm×1cm的钛片作为基底利用阳极氧化法在其表面制备出均匀有序的TiO2纳米管阵列；将其冲洗、晾干后放入马弗炉中，在500℃下煅烧2小时，冷却至室温取出。将所得TiO2纳米管阵列为阴极，铂丝为阳极，放入由0.04gBi(NO3)3和0.28mol/L HNO3组成的电解液中，在2.2V电压下沉积4分钟，然后用去离子水冲洗其表面，自然晾干后得到Bi/TiO2纳米管阵列；将其放入25mL制糖废水中，用NaOH溶液将废水的pH值调节到12.4，经紫外灯（λ=253.7nm）照射25小时，COD降解率达到81.7%；光照30小时，COD降解率达到86.15%。
实施例2：
采用尺寸为1cm×5cm×1cm的钛片作为基底利用阳极氧化法在其表面制备出均匀有序的TiO2纳米管阵列；将其冲洗、晾干后放入马弗炉中，在500℃下煅烧2小时，冷却至室温取出。将所得TiO2纳米管阵列为阴极，铂丝为阳极，放入由0.04gBi(NO3)3和0.28mol/L HNO3组成的电解液中，在2.2V电压下沉积4分钟，然后用去离子水冲洗其表面，自然晾干后得到Bi/TiO2纳米管阵列；将其放入25mL制糖废水中，用NaOH溶液将废水的pH值调节到12.8，经紫外灯（λ=253.7nm）照射25小时，COD降解率达到82.26%。光照30小时，COD降解率达到87.28%。
实施例3：
采用尺寸为1cm×5cm×1cm的钛片作为基底，利用阳极氧化法在其表面制备出均匀有序的TiO2纳米管阵列。将其冲洗、晾干后放入马弗炉中，在500℃下煅烧2小时，冷却至室温取出；将所得TiO2纳米管阵列为阴极，铂丝为阳极，放入由0.04gBi(NO3)3和0.28mol/L HNO3组成的电解液中，在2.2V电压下沉积4min，然后用去离子水冲洗其表面，自然晾干后得到Bi/TiO2纳米管阵列。将其放入25mL制糖废水中，用NaOH溶液将废水的pH值调节到13.2，经紫外灯（λ=253.7nm）照射25小时，COD降解率达到84.96%。光照30小时，COD降解率达到90.98%。

Claims (1)

1.一种Bi/TiO2纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应用，其特征在于将Bi/TiO2纳米管阵列放入制糖废水中，用NaOH溶液将废水的pH值调节到12.4～13.2，经波长为253.7nm紫外灯照射25～30小时，实现对制糖废水的光催化降解的应用；
所述Bi/TiO2纳米管阵列的制备方法步骤为：
（1）以钛片为基底利用阳极氧化法在其表面制备出TiO2纳米管阵列，然后将其从电解液中取出，用大量的去离子水冲洗；待其自然干燥后放入马弗炉中，在500℃下煅烧2小时，冷却至室温得TiO2纳米管阵列；         
（2）将步骤（1）制得的TiO2纳米管阵列为阴极，铂丝为阳极，放入由0.04g Bi(NO3)3和0.28mol/L HNO3组成的电解液中，在2.2V电压下沉积4分钟，然后用去离子水冲洗其表面，自然晾干后得到Bi/TiO2纳米管阵列。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103055836A (zh) * 2013-01-12 2013-04-24 桂林理工大学 N/TiO2纳米管阵列的制备方法及光催化降解制糖废水的应用
CN103055855A (zh) * 2013-01-12 2013-04-24 桂林理工大学 Ag/TiO2纳米管阵列的制备方法及光催化降解制糖废水的应用
WO2016146070A1 (zh) * 2015-03-18 2016-09-22 重庆文理学院 一种用于光催化的铋-氧化钛纳米线材料及制备方法
CN108654595A (zh) * 2018-05-17 2018-10-16 齐鲁工业大学 一种光催化还原二氧化碳的助催化剂及其制备方法与应用
CN112827484A (zh) * 2021-01-07 2021-05-25 中国人民解放军火箭军工程大学 一种复合光电催化材料的制备及处理偏二甲肼废水的方法
CN113540432A (zh) * 2021-07-16 2021-10-22 福建师范大学 一种铋纳米颗粒修饰稀松二氧化钛纳米管基的镁金属负极及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101108354A (zh) * 2007-08-16 2008-01-23 华东师范大学 一种二氧化钛可见光催化剂及其制备方法
CN101113525A (zh) * 2007-02-09 2008-01-30 南京航空航天大学 Pt－TiO2/Ti复合电极及其制备方法
CN101947452A (zh) * 2010-09-26 2011-01-19 桂林理工大学 Co/TiO2纳米管阵列的制备方法及应用于制糖废水的降解
CN102190353A (zh) * 2010-03-09 2011-09-21 中国科学院生态环境研究中心 可见和紫外光响应的异质结特性的Bi2O3/TiO2电极的制备方法
CN102485968A (zh) * 2010-12-06 2012-06-06 长沙理工大学 锌掺杂二氧化钛纳米管阵列的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101113525A (zh) * 2007-02-09 2008-01-30 南京航空航天大学 Pt－TiO2/Ti复合电极及其制备方法
CN101108354A (zh) * 2007-08-16 2008-01-23 华东师范大学 一种二氧化钛可见光催化剂及其制备方法
CN102190353A (zh) * 2010-03-09 2011-09-21 中国科学院生态环境研究中心 可见和紫外光响应的异质结特性的Bi2O3/TiO2电极的制备方法
CN101947452A (zh) * 2010-09-26 2011-01-19 桂林理工大学 Co/TiO2纳米管阵列的制备方法及应用于制糖废水的降解
CN102485968A (zh) * 2010-12-06 2012-06-06 长沙理工大学 锌掺杂二氧化钛纳米管阵列的制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103055836A (zh) * 2013-01-12 2013-04-24 桂林理工大学 N/TiO2纳米管阵列的制备方法及光催化降解制糖废水的应用
CN103055855A (zh) * 2013-01-12 2013-04-24 桂林理工大学 Ag/TiO2纳米管阵列的制备方法及光催化降解制糖废水的应用
CN103055855B (zh) * 2013-01-12 2014-11-12 桂林理工大学 Ag/TiO2纳米管阵列的制备方法及光催化降解制糖废水的应用
WO2016146070A1 (zh) * 2015-03-18 2016-09-22 重庆文理学院 一种用于光催化的铋-氧化钛纳米线材料及制备方法
US10046980B2 (en) 2015-03-18 2018-08-14 Chongqing University of Arts and Sciences Bismuth-titanium oxide nanowire material used for photocatalysis, and preparation method
CN108654595A (zh) * 2018-05-17 2018-10-16 齐鲁工业大学 一种光催化还原二氧化碳的助催化剂及其制备方法与应用
CN112827484A (zh) * 2021-01-07 2021-05-25 中国人民解放军火箭军工程大学 一种复合光电催化材料的制备及处理偏二甲肼废水的方法
CN112827484B (zh) * 2021-01-07 2023-03-17 中国人民解放军火箭军工程大学 一种复合光电催化材料的制备及处理偏二甲肼废水的方法
CN113540432A (zh) * 2021-07-16 2021-10-22 福建师范大学 一种铋纳米颗粒修饰稀松二氧化钛纳米管基的镁金属负极及其制备方法
CN113540432B (zh) * 2021-07-16 2022-05-31 福建师范大学 一种铋纳米颗粒修饰稀松二氧化钛纳米管基的镁金属负极及其制备方法

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