CN111420652A - 一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法 - Google Patents
一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111420652A CN111420652A CN202010319717.8A CN202010319717A CN111420652A CN 111420652 A CN111420652 A CN 111420652A CN 202010319717 A CN202010319717 A CN 202010319717A CN 111420652 A CN111420652 A CN 111420652A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zinc oxide
- acetate
- silicon dioxide
- dye wastewater
- nano silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 127
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 108
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 88
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 51
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 claims description 50
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 45
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 40
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 32
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 29
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- GDNDJJRPUODISX-UHFFFAOYSA-N 2-ethenoxyperoxyethylsilane Chemical compound C(=C)OOOCC[SiH3] GDNDJJRPUODISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 16
- YZYKBQUWMPUVEN-UHFFFAOYSA-N zafuleptine Chemical compound OC(=O)CCCCCC(C(C)C)NCC1=CC=C(F)C=C1 YZYKBQUWMPUVEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 8
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- JLRJWBUSTKIQQH-UHFFFAOYSA-K lanthanum(3+);triacetate Chemical group [La+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O JLRJWBUSTKIQQH-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 5
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 7
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 15
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 description 2
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M sodium;4-[[4-(dimethylamino)phenyl]diazenyl]benzenesulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1N=NC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B01J35/39—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/06—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of zinc, cadmium or mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/18—Arsenic, antimony or bismuth
-
- B01J35/61—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/40—Organic compounds containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Abstract
本发明公开了一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法；涉及环保技术领域，包括以下步骤：（1）得到混合液；（2）离心过滤沉淀；（3）对过滤得到的沉淀进行洗涤，加热，保温，取出，即得活性氧化锌；本发明方法制备的活性氧化锌的光催化降解效果得到大幅度的提高，本发明通过镧/铋的掺入能够增强氧化锌的光催化性能。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，特别是一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法。
背景技术
近几年随着工业化水平的不断提高，工业废水的排放量也在不断增加，其中纺织行业尤其是印染过程的染料废水产生量所占比重较大，成为最主要的水污染源之一．印染过程中所用染料种类繁多，其中偶氮染料使用量最大，占近 70%，偶氮染料废水具有 COD高、色度高、毒性大、难生物降解且可生化性差的特点，一旦未经处理进入环境中将会造成巨大的危害。
偶氮染料由于其芳香结构复杂，使它们很难被降解，现有技术中的光催化降解染料废水成为一种流行且合适的方法，并被广泛研究应用。
氧化锌具有一定的光催化性能，能够进行相应的应用，然而，单纯的氧化锌的光催化性能有限，导致其对偶氮染料废水的催化降解性能受到了一定的限制，因此，需要对氧化锌进行进一步的改进处理，以提高其光催化性能，进而，能够更好的应用到染料废水的催化降解。
发明内容
本发明的目的是提供一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，以解决现有技术中的不足。
本发明采用的技术方案如下：
一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，包括以下步骤：
（1）将二水合乙酸锌溶于水中，配制成乙酸锌溶液，向乙酸锌溶液中依次添加乙酸盐和纳米二氧化硅，搅拌30-40min，得到混合液；
（2）向混合液中添加乙醇，搅拌均匀后，再添加乙烯基三氧乙基硅烷、碳酸钠，然后调节温度至40-45℃，并进行搅拌反应4-5小时，然后进行离心过滤沉淀；
（3）对过滤得到的沉淀进行洗涤，干燥至恒重，然后再在惰性气体保护下，加热至360-380℃，保温1.5-2小时，取出，即得活性氧化锌。
所述乙酸锌溶液质量分数为12.5-13%；
所述纳米二氧化硅与二水和乙酸锌质量比为1:25-30；
所述乙酸盐与二水合乙酸锌质量比为1:80-85。
所述纳米二氧化硅平均粒度为15nm。
所述乙酸盐为乙酸镧/铋；
其中，镧与铋摩尔比为3-3.5:1；
通过镧/铋掺杂氧化锌，能够改善活性氧化锌的光学特性，通过一定质量比的镧与铋复合作用，能够提高了近带边激子复合概率，释放出能量，进而达到改善活性氧化锌的光学特性，能够增加氧化锌表面羟基和氧空位有着密切联系，表面羟基能形成·OH自由基，从而增强活性氧化锌的光催化活性，氧空位有利于氧气的吸附，氧气与光诱导电子相互作用并产生 O－2 ·基团，这些基团具有化学活性，可以促进有机物质氧化。
所述乙醇与混合液体积比为5:1；
所述乙烯基三氧乙基硅烷占乙醇质量分数20-22%；
所述碳酸钠与乙酸锌摩尔比为1；1。
所述惰性气体为氦气、氖气中任一种。
所述所述纳米二氧化硅经过表面处理：
将纳米二氧化硅均匀分散到质量分数为30%的乙醇溶液中，将偶联剂KH-560溶解到乙醇溶液中，然后再将纳米二氧化硅均匀分散到乙醇溶液中，加热 至55℃，搅拌反应2小时，然后进行抽滤，洗涤，烘干至恒重，即得。
所述偶联剂KH-560占乙醇溶液质量分数2.5%；
所述偶联剂KH-560与纳米二氧化硅质量比为1:40。
所述活性氧化锌在染料废水中的应用。
经硅烷偶联剂(KH-560)表面改性后,纳米二氧化硅的粒径分布变窄,比表面积增加,分子结构改变,从而能够更好的进行分散反应。
本发明通过引入镧与铋和纳米二氧化硅，通过镧与铋和纳米二氧化硅的复合掺入，不仅能够促使纳米二氧化硅与纳米氧化锌的结合，同时镧与铋还能够促使小颗粒的氧化锌晶粒更加有序的聚集，逐渐生长为棒状，通过棒状的活性氧化锌能够表现出不易团聚的特性，使得活性氧化锌的分散性得到大幅度的提高，极大的提高了其应用领域，同时也能够增加了活性氧化锌的比表面积，能有效增强活性氧化锌的光催化效果。
有益效果：本发明方法制备的活性氧化锌的光催化降解效果得到大幅度的提高，本发明通过镧/铋的掺入能够增强氧化锌的光催化性能，本发明通过引入镧与铋和纳米二氧化硅，通过镧与铋和纳米二氧化硅的复合掺入，不仅能够促使纳米二氧化硅与纳米氧化锌的结合，同时镧与铋还能够促使小颗粒的氧化锌晶粒更加有序的聚集，逐渐生长为棒状，通过棒状的活性氧化锌能够表现出不易团聚的特性，使得活性氧化锌的分散性得到大幅度的提高，极大的提高了其应用领域，同时也能够增加了活性氧化锌的比表面积，能有效增强活性氧化锌的光催化效果。
具体实施方式
一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，包括以下步骤：
（1）将二水合乙酸锌溶于水中，配制成乙酸锌溶液，向乙酸锌溶液中依次添加乙酸盐和纳米二氧化硅，搅拌30-40min，得到混合液；
本发明通过在氧化锌合成过程中掺杂入一定质量比的镧/铋，能够有效的提高氧化锌的吸收光范围向可见光区移动，同时，制备的氧化锌粒子的比表面积和活性位点增加；
（2）向混合液中添加乙醇，搅拌均匀后，再添加乙烯基三氧乙基硅烷、碳酸钠，然后调节温度至40-45℃，并进行搅拌反应4-5小时，然后进行离心过滤沉淀；
（3）对过滤得到的沉淀进行洗涤，干燥至恒重，然后再在惰性气体保护下，加热至360-380℃，保温1.5-2小时，取出，即得活性氧化锌；
现有技术制备的纯氧化锌一般为块状，并且形貌不规则，粒径不均一，导致其应用范围受到一定的限制，本发明方法制备的活性氧化锌的形貌则表现为逐渐向棒状过度，粒径逐渐统一，且本发明制备的活性氧化锌的分布变得有序且规整，同时，随着镧/铋的掺入量，能够促使氧化锌晶面的相对强度增加，随着镧/铋的加入，能够是的氧化锌裸露出更多的晶面，镧/铋掺杂可以促进氧化锌纳米晶体取向生长。
所述乙酸锌溶液质量分数为12.5-13%；
所述纳米二氧化硅与二水和乙酸锌质量比为1:25-30；
所述乙酸盐与二水合乙酸锌质量比为1:80-85。
所述纳米二氧化硅平均粒度为15nm。
所述乙酸盐为乙酸镧/铋；
其中，镧与铋摩尔比为3-3.5:1。
所述乙醇与混合液体积比为5:1；
所述乙烯基三氧乙基硅烷占乙醇质量分数20-22%；
所述碳酸钠与乙酸锌摩尔比为1；1。
所述惰性气体为氦气、氖气中任一种。
所述所述纳米二氧化硅经过表面处理：
将纳米二氧化硅均匀分散到质量分数为30%的乙醇溶液中，将偶联剂KH-560溶解到乙醇溶液中，然后再将纳米二氧化硅均匀分散到乙醇溶液中，加热 至55℃，搅拌反应2小时，然后进行抽滤，洗涤，烘干至恒重，即得。
所述偶联剂KH-560占乙醇溶液质量分数2.5%；
所述偶联剂KH-560与纳米二氧化硅质量比为1:40。
所述活性氧化锌在染料废水中的应用。
下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，包括以下步骤：
（1）将二水合乙酸锌溶于水中，配制成乙酸锌溶液，向乙酸锌溶液中依次添加乙酸盐和纳米二氧化硅，搅拌30min，得到混合液，乙酸锌溶液质量分数为12.5%；纳米二氧化硅与二水和乙酸锌质量比为1:25；乙酸盐与二水合乙酸锌质量比为1:80。纳米二氧化硅平均粒度为15nm。乙酸盐为乙酸镧/铋；其中，镧与铋摩尔比为3:1；
（2）向混合液中添加乙醇，搅拌均匀后，再添加乙烯基三氧乙基硅烷、碳酸钠，然后调节温度至40℃，并进行搅拌反应4小时，然后进行离心过滤沉淀，乙醇与混合液体积比为5:1；乙烯基三氧乙基硅烷占乙醇质量分数20-22%；碳酸钠与乙酸锌摩尔比为1；1；
（3）对过滤得到的沉淀进行洗涤，干燥至恒重，然后再在氦气、氖气气体保护下，加热至360℃，保温1.5小时，取出，即得活性氧化锌。
实施例2
一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，包括以下步骤：
（1）将二水合乙酸锌溶于水中，配制成乙酸锌溶液，向乙酸锌溶液中依次添加乙酸盐和纳米二氧化硅，搅拌40min，得到混合液，乙酸锌溶液质量分数为13%；纳米二氧化硅与二水和乙酸锌质量比为1:30；乙酸盐与二水合乙酸锌质量比为1:85。纳米二氧化硅平均粒度为15nm。乙酸盐为乙酸镧/铋；其中，镧与铋摩尔比为3.5:1；
（2）向混合液中添加乙醇，搅拌均匀后，再添加乙烯基三氧乙基硅烷、碳酸钠，然后调节温度至45℃，并进行搅拌反应5小时，然后进行离心过滤沉淀，乙醇与混合液体积比为5:1；乙烯基三氧乙基硅烷占乙醇质量分数22%；碳酸钠与乙酸锌摩尔比为1；1；
（3）对过滤得到的沉淀进行洗涤，干燥至恒重，然后再在氦气气体保护下，加热至380℃，保温2小时，取出，即得活性氧化锌。
实施例3
一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，包括以下步骤：
（1）将二水合乙酸锌溶于水中，配制成乙酸锌溶液，向乙酸锌溶液中依次添加乙酸盐和纳米二氧化硅，搅拌35min，得到混合液，乙酸锌溶液质量分数为12.8%；纳米二氧化硅与二水和乙酸锌质量比为1:27；乙酸盐与二水合乙酸锌质量比为1:82。纳米二氧化硅平均粒度为15nm。乙酸盐为乙酸镧/铋；其中，镧与铋摩尔比为3.3:1；
（2）向混合液中添加乙醇，搅拌均匀后，再添加乙烯基三氧乙基硅烷、碳酸钠，然后调节温度至42℃，并进行搅拌反应4.5小时，然后进行离心过滤沉淀，乙醇与混合液体积比为5:1；乙烯基三氧乙基硅烷占乙醇质量分数21%；碳酸钠与乙酸锌摩尔比为1；1；
（3）对过滤得到的沉淀进行洗涤，干燥至恒重，然后再在氦气、氖气气体保护下，加热至370℃，保温1.8小时，取出，即得活性氧化锌。
实施例4
一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，包括以下步骤：
（1）将二水合乙酸锌溶于水中，配制成乙酸锌溶液，向乙酸锌溶液中依次添加乙酸盐和纳米二氧化硅，搅拌35min，得到混合液，乙酸锌溶液质量分数为12.8%；纳米二氧化硅与二水和乙酸锌质量比为1:27；乙酸盐与二水合乙酸锌质量比为1:82。纳米二氧化硅平均粒度为15nm。乙酸盐为乙酸镧/铋；其中，镧与铋摩尔比为3.3:1；
（2）向混合液中添加乙醇，搅拌均匀后，再添加乙烯基三氧乙基硅烷、碳酸钠，然后调节温度至42℃，并进行搅拌反应4.5小时，然后进行离心过滤沉淀，乙醇与混合液体积比为5:1；乙烯基三氧乙基硅烷占乙醇质量分数21%；碳酸钠与乙酸锌摩尔比为1；1；
（3）对过滤得到的沉淀进行洗涤，干燥至恒重，然后再在氦气、氖气气体保护下，加热至370℃，保温1.8小时，取出，即得活性氧化锌，纳米二氧化硅经过表面处理：将纳米二氧化硅均匀分散到质量分数为30%的乙醇溶液中，将偶联剂KH-560溶解到乙醇溶液中，然后再将纳米二氧化硅均匀分散到乙醇溶液中，加热 至55℃，搅拌反应2小时，然后进行抽滤，洗涤，烘干至恒重，即得。偶联剂KH-560占乙醇溶液质量分数2.5%；偶联剂KH-560与纳米二氧化硅质量比为1:40。
光催化降解实验
称取0.1g实施例与对比例试样于石英试管中，加入50 mL浓度15 mg/L 的甲基橙溶液，并以不加入试样作为空白对照实验，暗箱30min后，在氙灯( 500W，波长200～400nm)照射下，每间隔20min取样一次，在测试波长465nm下，甲基橙的浓度n,计算80min内的甲基橙降解率B:
甲基橙降解率B的计算公式: B =［( n0－nt)/n0］× 100%；
式中，C0和 Ct 分别为初始和光照t时间后的浓度：
表1
对比例1：氧化锌制备方法，包括以下步骤：
（1）将二水合乙酸锌溶于水中，配制成乙酸锌溶液，向乙酸锌溶液中依次添加乙酸盐和纳米二氧化硅，搅拌35min，得到混合液，乙酸锌溶液质量分数为12.8%；纳米二氧化硅与二水和乙酸锌质量比为1:27；乙酸盐与二水合乙酸锌质量比为1:82。纳米二氧化硅平均粒度为15nm。乙酸盐为乙酸镧；
（2）向混合液中添加乙醇，搅拌均匀后，再添加乙烯基三氧乙基硅烷、碳酸钠，然后调节温度至42℃，并进行搅拌反应4.5小时，然后进行离心过滤沉淀，乙醇与混合液体积比为5:1；乙烯基三氧乙基硅烷占乙醇质量分数21%；碳酸钠与乙酸锌摩尔比为1；1；
（3）对过滤得到的沉淀进行洗涤，干燥至恒重，然后再在氦气、氖气气体保护下，加热至370℃，保温1.8小时，取出，即得氧化锌，纳米二氧化硅经过表面处理：将纳米二氧化硅均匀分散到质量分数为30%的乙醇溶液中，将偶联剂KH-560溶解到乙醇溶液中，然后再将纳米二氧化硅均匀分散到乙醇溶液中，加热 至55℃，搅拌反应2小时，然后进行抽滤，洗涤，烘干至恒重，即得。偶联剂KH-560占乙醇溶液质量分数2.5%；偶联剂KH-560与纳米二氧化硅质量比为1:40；
由表1可以看出本发明方法制备的活性氧化锌的光催化降解效果得到大幅度的提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将二水合乙酸锌溶于水中，配制成乙酸锌溶液，向乙酸锌溶液中依次添加乙酸盐和纳米二氧化硅，搅拌30-40min，得到混合液；
（2）向混合液中添加乙醇，搅拌均匀后，再添加乙烯基三氧乙基硅烷、碳酸钠，然后调节温度至40-45℃，并进行搅拌反应4-5小时，然后进行离心过滤沉淀；
（3）对过滤得到的沉淀进行洗涤，干燥至恒重，然后再在惰性气体保护下，加热至360-380℃，保温1.5-2小时，取出，即得活性氧化锌。
2.根据权利要求1所述的一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，其特征在于：所述乙酸锌溶液质量分数为12.5-13%；
所述纳米二氧化硅与二水和乙酸锌质量比为1:25-30；
所述乙酸盐与二水合乙酸锌质量比为1:80-85。
3.根据权利要求2所述的一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，其特征在于：所述纳米二氧化硅平均粒度为15nm。
4.根据权利要求1或2所述的一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，其特征在于：所述乙酸盐为乙酸镧/铋；
其中，镧与铋摩尔比为3-3.5:1。
5.根据权利要求1所述的一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，其特征在于：所述乙醇与混合液体积比为5:1；
所述乙烯基三氧乙基硅烷占乙醇质量分数20-22%；
所述碳酸钠与乙酸锌摩尔比为1；1。
6.根据权利要求1所述的一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氦气、氖气中任一种。
7.根据权利要求1所述的一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，其特征在于：所述所述纳米二氧化硅经过表面处理：
将纳米二氧化硅均匀分散到质量分数为30%的乙醇溶液中，将偶联剂KH-560溶解到乙醇溶液中，然后再将纳米二氧化硅均匀分散到乙醇溶液中，加热 至55℃，搅拌反应2小时，然后进行抽滤，洗涤，烘干至恒重，即得。
8.根据权利要求7所述的一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，其特征在于：所述偶联剂KH-560占乙醇溶液质量分数2.5%；
所述偶联剂KH-560与纳米二氧化硅质量比为1:40。
9.根据权利要求1所述的一种能促进染料废水降解的活性氧化锌制备方法，其特征在于，所述活性氧化锌在染料废水中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010319717.8A CN111420652B (zh) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | 一种活性氧化锌在促进偶氮染料废水降解中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010319717.8A CN111420652B (zh) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | 一种活性氧化锌在促进偶氮染料废水降解中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111420652A true CN111420652A (zh) | 2020-07-17 |
| CN111420652B CN111420652B (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=71552717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010319717.8A Active CN111420652B (zh) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | 一种活性氧化锌在促进偶氮染料废水降解中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111420652B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112090407A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-18 | 宜兴市永洁环保设备有限公司 | 一种净水剂及其制备方法 |
| CN112316933A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-02-05 | 安徽锦华氧化锌有限公司 | 一种具有光催化效果的氧化锌制备方法 |
| CN115724466A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-03-03 | 佛山市明事达智能材料有限公司 | 一种氧化锌复合材料及其制备方法和应用 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994025397A1 (en) * | 1993-04-28 | 1994-11-10 | Mamoun Muhammed | Elongate zinc oxide particles and a method for the production thereof |
| JPH07291615A (ja) * | 1994-04-19 | 1995-11-07 | Asahi Glass Co Ltd | 酸化亜鉛担持球状シリカおよびその製造方法および化粧料 |
| JP2003201473A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-07-18 | Nittetsu Mining Co Ltd | 酸化亜鉛−シリカ系無機多孔質蛍光体及びその製造方法 |
| US20100286322A1 (en) * | 2007-11-15 | 2010-11-11 | Kayo Yabuki | Manufacturing method of surface treated zinc oxide particles, surface treated zinc oxide particles, dispersion liquid and dispersion solid thereof, and base material coated with zinc oxide particles |
| CN105148983A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-12-16 | 滨州学院 | 一种降解废水中染料的光催化剂及其制备方法 |
| CN106006712A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-10-12 | 安徽省含山县锦华氧化锌厂 | 一种纳米氧化锌制备方法 |
| CN106111108A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-16 | 北京化工大学常州先进材料研究院 | 一种掺杂纳米氧化锌的制备方法及其在光催化方向的应用 |
| CN106966487A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-07-21 | 郑州航空工业管理学院 | 一种光催化降解对乙酰胺基酚废水的处理方法 |
| CN107583645A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-01-16 | 四川建筑职业技术学院 | 一种用于污水处理的二氧化硅粉体复合材料的制备方法 |
| CN109894074A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-06-18 | 齐鲁工业大学 | 一种ZnO/SiO2复合气凝胶材料及其制备方法 |
| CN110560030A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-13 | 安徽锦华氧化锌有限公司 | 一种高光催化活性纳米氧化锌的制备方法 |
-
2020
- 2020-04-22 CN CN202010319717.8A patent/CN111420652B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994025397A1 (en) * | 1993-04-28 | 1994-11-10 | Mamoun Muhammed | Elongate zinc oxide particles and a method for the production thereof |
| JPH07291615A (ja) * | 1994-04-19 | 1995-11-07 | Asahi Glass Co Ltd | 酸化亜鉛担持球状シリカおよびその製造方法および化粧料 |
| JP2003201473A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-07-18 | Nittetsu Mining Co Ltd | 酸化亜鉛−シリカ系無機多孔質蛍光体及びその製造方法 |
| US20100286322A1 (en) * | 2007-11-15 | 2010-11-11 | Kayo Yabuki | Manufacturing method of surface treated zinc oxide particles, surface treated zinc oxide particles, dispersion liquid and dispersion solid thereof, and base material coated with zinc oxide particles |
| CN105148983A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-12-16 | 滨州学院 | 一种降解废水中染料的光催化剂及其制备方法 |
| CN106111108A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-16 | 北京化工大学常州先进材料研究院 | 一种掺杂纳米氧化锌的制备方法及其在光催化方向的应用 |
| CN106006712A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-10-12 | 安徽省含山县锦华氧化锌厂 | 一种纳米氧化锌制备方法 |
| CN106966487A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-07-21 | 郑州航空工业管理学院 | 一种光催化降解对乙酰胺基酚废水的处理方法 |
| CN107583645A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-01-16 | 四川建筑职业技术学院 | 一种用于污水处理的二氧化硅粉体复合材料的制备方法 |
| CN109894074A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-06-18 | 齐鲁工业大学 | 一种ZnO/SiO2复合气凝胶材料及其制备方法 |
| CN110560030A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-13 | 安徽锦华氧化锌有限公司 | 一种高光催化活性纳米氧化锌的制备方法 |
Non-Patent Citations (9)
| Title |
|---|
| A NDREJA MUGI6 ET AL: "Gas-phase catalytic dehydrogenation of methanol to formaldehyde over ZnO/SiO2 based catalysts, zeolites, and phosphates", 《APPLIED CATALYSIS A: GENERAL》 * |
| A NDREJA MUGI6 ET AL: "Gas-phase catalytic dehydrogenation of methanol to formaldehyde over ZnO/SiO2 based catalysts, zeolites, and phosphates", 《APPLIED CATALYSIS A: GENERAL》, vol. 165, 31 December 1997 (1997-12-31), pages 115 - 131 * |
| 李东立;梁清华;李国雨;: "中空介孔ZnO@SiO_2微球的制备及其光催化性能", 兰州理工大学学报, no. 02 * |
| 王智宇等: "La3+离子掺杂对纳米ZnO光催化性能的影响", 《材料导报》 * |
| 王智宇等: "La3+离子掺杂对纳米ZnO光催化性能的影响", 《材料导报》, vol. 18, no. 7, 31 July 2004 (2004-07-31), pages 87 * |
| 顾益飞等: "La-Gd共掺ZnO纳米棒的性能及其应用研究", 《现代化工》 * |
| 顾益飞等: "La-Gd共掺ZnO纳米棒的性能及其应用研究", 《现代化工》, vol. 38, no. 04, 25 February 2018 (2018-02-25), pages 145 - 149 * |
| 马健岩等: "氧化锌/硅藻土复合材料光催化性能研究", 《山东化工》 * |
| 马健岩等: "氧化锌/硅藻土复合材料光催化性能研究", 《山东化工》, vol. 48, no. 09, 8 May 2019 (2019-05-08), pages 45 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112090407A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-18 | 宜兴市永洁环保设备有限公司 | 一种净水剂及其制备方法 |
| CN112316933A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-02-05 | 安徽锦华氧化锌有限公司 | 一种具有光催化效果的氧化锌制备方法 |
| CN115724466A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-03-03 | 佛山市明事达智能材料有限公司 | 一种氧化锌复合材料及其制备方法和应用 |
| CN115724466B (zh) * | 2022-10-28 | 2023-07-18 | 佛山市明事达智能材料有限公司 | 一种氧化锌复合材料及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111420652B (zh) | 2023-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111420652B (zh) | 一种活性氧化锌在促进偶氮染料废水降解中的应用 | |
| CN111359600B (zh) | 负载复合改性纳米TiO2的废水废气污染物处理球 | |
| CN111437867B (zh) | 一种含钨氧化物的复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN107243340B (zh) | 一种二氧化铈纳米棒掺杂二氧化钛纳米颗粒光催化剂的制备方法 | |
| CN112142097B (zh) | 三水合锡酸镉及其制备方法和应用 | |
| CN111167501B (zh) | 一种可见光响应光催化材料及其制备与其在微污染水处理中的应用 | |
| CN109295697B (zh) | 一种硫化银量子点复合二氧化钛溶胶对棉织物自清洁处理的方法 | |
| CN113289685B (zh) | 钼酸铋/改性MIL-88A-Fe复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN113083239B (zh) | 一种tempo预处理的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN110314658B (zh) | 一种吸附-光催化降解染料废水的纳米材料制备方法 | |
| CN112844351A (zh) | 一种花状Fe掺杂TiO2负载多孔碳的复合材料的制法及应用 | |
| CN111514873B (zh) | 一种高熵氧化物/TiO2复合光触媒的制备方法 | |
| CN115069302B (zh) | 一种高效可见光催化材料及其制备方法和应用 | |
| CN108940348B (zh) | 铬酸银/硫掺氮化碳z型光催化剂及其制备方法 | |
| CN114029062B (zh) | 一种富氧空位多价态钴原位掺杂ZnO花状微球复合光催化剂的制备方法 | |
| CN108855242B (zh) | 一种光催化剂、制备方法及其使用方法 | |
| CN111617755A (zh) | 基于原位裂解技术的纳米光触媒的制备方法 | |
| CN110639499A (zh) | 一种复合光催化剂及其应用于偏二甲肼废水处理的方法 | |
| CN111905806A (zh) | 高分散型复合光催化剂的制备方法 | |
| CN115814822B (zh) | 具有全光谱响应能力的羟基磷灰石基光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN117504942B (zh) | 一种Cu2O基催化剂、其制备方法及在降解水中有机污染物中的应用 | |
| CN108277637B (zh) | 一种掺杂N-Au二氧化钛纳米线的功能纺织品的制备方法 | |
| CN115254187B (zh) | 一种介孔型非晶态钨酸铋光催化材料的制备方法及应用 | |
| CN112264009B (zh) | 一种中空结构的Au掺杂二氧化钛复合纳米微球光催化剂、制备方法及应用 | |
| CN110721694B (zh) | 一种Zn/Fe碳纳米管光催化剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |