CN115178299A - 一种可治理铬离子和四环素混合废水的纳米复合光催化材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可治理铬离子和四环素混合废水的纳米复合光催化材料的制备方法，其制备方法为：以Bi(NO3)3·5H2O和KBr为起始原料，在MIL‑125(Ti)存在的情况下，合成MIL‑125(Ti)/BiOBr纳米复合材料；本发明所制备的合成MIL‑125(Ti)/BiOBr纳米复合材料可以同时处理铬离子和四环素混合废水；且本发明所制备的合成MIL‑125(Ti)/BiOBr纳米复合材料的形貌规整，且制备简单，成本低，适用大面积推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及污染物治理技术领域，尤其涉及一种可治理铬离子和四环素混合废水的纳米复合光催化材料的制备方法。
背景技术
随着人类社会的高速发展，地球环境污染日益严重，成为众多国家急需解决的难题。其中，由于重金属离子和抗生素的大面积使用，使得重金属离子和抗生素在环境的残留问题引起众多学者的广泛关注。许多重金属进入环境后，不能被生物降解，会造成大气、饮用水、农副产品受到污染，并可通过呼吸及饮食被摄入人体，再由于食物链及生物的富集作用产生重金属累积，进而最终对人类产生严重危害；许多残留抗生素进入水体后，仍然会以原形或代谢产物留在废水当中，对水中的动植物的生存有着严重危害，极易破坏水体中的生态平衡，容易产生耐药性的微生物，加上其在水体中不易被降解，通过水体的循环，通过饮用水进入人体，日积月累对人类的健康有着极大地威胁。
由于重金属离子大多可溶于水，绝大多数抗生素在水中也具有一定的溶解度，所以同时含有重金属离子和抗生素的无机和有机混和型废水越来越常见。对这种复杂混和型废水如果是分别处理其中的重金属离子和抗生素，无疑会增加操作的复杂度和治理的成本，因此，发展一种可同时处理无机、有机污染物的方法，可极大地提高治理无机和有机混和型废水的治理效率，具有积极意义。
铬离子和四环素是常见的重金属离子污染物和抗生素污染物，同时含有铬离子和四环素的废水非常常见，但对于可同时处理铬离子和四环素混合废水的材料和方法还未见报道。
基于以上技术背景，本技术发明了一种功能纳米复合材料的制备方法，具体涉及一种可治理铬离子和四环素混合废水的纳米复合光催化材料的制备方法，相关技术未见报道。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的技术问题，提供一种可治理铬离子和四环素混合废水的纳米复合光催化材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种可治理铬离子和四环素混合废水的纳米复合光催化材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)采用已有技术方法制备MIL-125(Ti)；
(2)将0.679g的Bi(NO3)3·5H2O溶解于42mL的乙二醇与水的混和液A中得到混合液B，并超声处理5min，然后向上述混合液B中加入0.28g PVP并搅拌30min，再加入KBr以及步骤(1)中制备的MIL-125(Ti)，搅拌1h，得到混合液C；
(3)将步骤(2)所得的所述混合液C超声处理1h，再静置老化48h；然后用乙醇和去离子水交替清洗三次，最后冻干12h即能得到合成MIL-125(Ti)/BiOBr纳米复合材料。
优选的，所述步骤(2)中所述混合液A中的乙二醇与水的体积比为5:1。
优选的，步骤(3)中所述KBr的加入量为0.17g，步骤(3)中所述MIL-125(Ti)的加入量为0.05-0.6g。
本发明有益效果：
1、本发明所制备的合成MIL-125(Ti)/BiOBr纳米复合材料可以同时处理铬离子和四环素混合废水。
2.、本发明所制备的合成MIL-125(Ti)/BiOBr纳米复合材料的形貌规整，且制备简单，成本低，适用大面积推广应用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1本发明具体实施例1产品的扫描电镜图；
图2为本发明具体实施例1产品在Cr(VI)、四环素单独存在时，以及Cr(VI)/四环素共存时，分别对Cr(VI)和四环素的光催化去除性能图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
参照图1-图2，本发明的优选实施例，一种可治理铬离子和四环素混合废水的纳米复合光催化材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)采用已有技术方法制备MIL-125(Ti)；
(2)将0.679g的Bi(NO3)3·5H2O溶解于42mL的乙二醇与水的混和液A中得到混合液B，并超声处理5min，然后向所述混合液B中加入0.28g PVP并搅拌30min，再加入KBr以及步骤(1)中制备的MIL-125(Ti)，搅拌1h，得到混合液C；
(3)将步骤(2)所得的所述混合液C超声处理1h，再静置老化48h；然后用乙醇和去离子水交替清洗三次，最后冻干12h即得到合成MIL-125(Ti)/BiOBr纳米复合材料。
作为本发明的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：
本实施例中，所述步骤(2)中所述混合液A中的乙二醇与水的体积比为5:1。
本实施例中，步骤(3)中所述KBr的加入量为0.17g，步骤(3)中所述MIL-125(Ti)的加入量为0.05-0.6g。
如图1，可见合成MIL-125(Ti)/BiOBr纳米复合材料的形貌均匀规整；如图2为本发明具体实施例1产品在Cr(VI)、四环素单独存在时，以及Cr(VI)和四环素共存时，分别对Cr(VI)和四环素的光催化去除性能图。
参照图1和图2以及下面的具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地描述。但本发明的技术方案的保护范围不限定于以下具体实施例。
具体实施例1
采用已有技术方法制备MIL-125(Ti)；
将0.679g的Bi(NO3)3·5H2O溶解于42mL乙二醇与水的混和液A(乙二醇与水的体积比为5:1)中得到混合液B，并超声处理5min；向所述混合液B中加入0.28g PVP并搅拌30min，然后加入0.17g KBr和0.05g制备好的MIL-125(Ti)，搅拌1h，得到混合液C,再将混合液C超声1h后静置老化48h，然后用乙醇和去离子水交替清洗三次，最后冻干12h即得到合成MIL-125(Ti)/BiOBr纳米复合材料。
实施例2
采用已有技术方法制备MIL-125(Ti)；
将0.679g的Bi(NO3)3·5H2O溶解于42mL乙二醇与水的混和液A(乙二醇与水的体积比为5:1)中得到混合液B，并超声处理5min；向所述混合液B中加入0.28g PVP并搅拌30min，然后加入0.17g KBr和0.15g制备好的MIL-125(Ti)，搅拌1h，得到混合液C,再将混合液C超声1h后静置老化48h，然后用乙醇和去离子水交替清洗三次，最后冻干12h即得到合成MIL-125(Ti)/BiOBr纳米复合材料。
实施例3
采用已有技术方法制备MIL-125(Ti)；
将0.679g Bi(NO3)3·5H2O溶解于42mL乙二醇与水的混和液A(乙二醇与水的体积比为5:1)中得到混合液B，并超声处理5min。向所述混合液B中加入0.28g PVP并搅拌30min，然后加入0.17g KBr和0.2g制备好的MIL-125(Ti)，搅拌1h，得到混合液C,再将混合液C超声1h后静置老化48h，然后用乙醇和去离子水交替清洗三次，最后冻干12h即得到合成MIL-125(Ti)/BiOBr纳米复合材料。
实施例4
采用已有技术方法制备MIL-125(Ti)；
将0.679g Bi(NO3)3·5H2O溶解于42mL乙二醇与水的混和液A(乙二醇与水的体积比为5:1)中得到混合液B，并超声处理5min。向所述混合液B中加入0.28g PVP并搅拌30min，然后加入0.17g KBr和0.6g制备好的MIL-125(Ti)，搅拌1h，得到混合液C,再将混合液C超声1h后静置老化48h，然后用乙醇和去离子水交替清洗三次，最后冻干12h即得到合成MIL-125(Ti)/BiOBr纳米复合材料。
在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种可治理铬离子和四环素混合废水的纳米复合光催化材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)采用已有技术方法制备MIL-125(Ti)；
2.(2)将0.679g的Bi(NO3)3·5H2O溶解于42mL的乙二醇与水的混和液A中得到混合液B，并超声处理5min，然后向所述混合液B中加入0.28g PVP并搅拌30min，再加入KBr以及步骤(1)中制备的MIL-125(Ti)，搅拌1h，得到混合液C；
3.(3)将步骤(2)所得的所述混合液C超声处理1h，再静置老化48h；然后用乙醇和去离子水交替清洗三次，最后冻干12h即得到合成MIL-125(Ti)/BiOBr纳米复合材料。
4.根据权利要求1所述的一种可治理铬离子和四环素混合废水的纳米复合光催化材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述混合液A中的乙二醇与水的体积比为5:1。
5.根据权利要求1所述的一种可治理铬离子和四环素混合废水的纳米复合光催化材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述KBr的加入量为0.17g，步骤(3)中所述MIL-125(Ti)的加入量为0.05-0.6g。
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