硝酸鉍溶解于20mL濃度為0.5mol/L的硝酸溶液中，持續攪拌使硝酸鉍完全溶解；向上述溶液中加入質量為0.005mol的硝酸銅，持續攪拌使硝酸鉍完全溶解；向上述溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮0.167g，持續攪拌使硝酸鉍完全溶解；(2)沉淀劑制備，質量為40.0g的氫氧化鈉加入40mL水中，形成濃度為25.0mol/L的氫氧化鈉溶液；(3)沉淀，將⑵中沉淀劑逐滴地加入⑴所制備的前驅體溶液中，形成混合沉淀，直到溶液PH達到13.45時為止；(4)老化，將(3)中制備所得的沉淀，置于室溫放置12小時；(5)洗滌，采用去離子水和乙醇洗滌(4)中所得沉淀，去除其中過量氫氧化鈉與無機鹽。此過程重復數次，直到沉淀上清液電導率不變為止；(6)烘干，將(5)所得沉淀在70°C下烘干24小時，得干燥粉末；(7)煅燒，將(6)所得粉末在高溫馬弗爐中煅燒，爐溫以1°C /min的速率上升至550°C，持續煅燒6小時；(8)冷卻，自然降溫至室溫。
[0012]本實施方式制備的多孔鉍酸銅在光助條件下活化過硫酸鹽高級氧化技術中的應用方法為:在360nm紫外光條件下，加入多孔鉍酸銅催化劑活化過硫酸鹽進行氧化處理。光助多孔鉍酸銅活化過硫酸鹽體系中除污技術按照以下步驟實現:(I)工藝所需紫外光360nm ； (2)工藝所需過硫酸鹽濃度為O?10mmol/L ； (3)工藝所需多孔秘酸銅投量為1.0g/L ； (4)待處理水體中污染物濃度為0.08?0.12mmol/L ； (5)接觸時間為160?200min ； (6)反應體系pH范圍為2.63?11.00。
[0013]本實施方式所使用的熱處理赤泥催化臭氧氧化去除水中有機物的水處理方法與水廠現有臭氧氧化系統完全相同，受污染水體預處理和后續處理工藝完全采用現有工藝，無須水處理設備。本實施方式催化臭氧氧化反應器可為間歇式反應器，也可為連續式反應器或多級聯用反應系統。
[0014]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是光助多孔鉍酸銅活化過硫酸鹽除污染技術在水處理中的應用方法為:城市生活污水經過格柵-沉砂池-初沉池-生化池-二沉池處理后，再進行光助多孔鉍酸銅活化過硫酸鹽處理，然后出水。
[0015]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是光助多孔鉍酸銅活化過硫酸鹽除污染技術在水處理中的應用方法為:工業廢水經過格柵-沉砂池-初沉池-生化池-二沉池處理后，再進行光助多孔鉍酸銅活化過硫酸鹽處理，然后出水。
[0016]本實施方式中制備而成的多孔鉍酸銅催化劑在光助條件下，通過活化過硫酸鹽對香豆素的去除率達60%以上，較單純紫外光降解、紫外光活化過硫酸鹽、光助鉍酸銅活化過硫酸鹽去除香豆素的效率顯著提高，實現了對水體中香豆素的強化去除。
【主權項】
1.本發明涉及一種光助多孔鉍酸銅活化過硫酸鹽水處理高級氧化技術的構筑與應用方法，其特征在于:利用鉍酸銅特征晶體結構和雙元素特點，將光催化產生羥基自由基與活化過硫酸鹽產生硫酸根自由基原位耦合，實現難降解有機污染物的強化去除；通過在鉍酸銅制備工藝中引入表面活性劑，提高其比表面積、拓展孔道，進一步加強鉍酸銅在光助條件下活化過硫酸鹽的能力，實現難降解有機污染物的高效礦化與脫毒。2.根據權利要求1所述的多孔鉍酸銅，其特征在于通過如下過程完成制備: (1)前驅體溶液制備，將質量為0.0lmol的硝酸鉍溶解于20mL濃度為0.5mol/L的硝酸溶液中，持續攪拌使硝酸鉍完全溶解；向上述溶液中加入質量為0.005mol的硝酸銅，持續攪拌使硝酸鉍完全溶解；向上述溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮0.167g，持續攪拌使硝酸鉍完全溶解。 (2)沉淀劑制備，質量為40.0g的氫氧化鈉加入40mL水中，形成濃度為25.0mol/L的氫氧化鈉溶液。 (3)沉淀，將(2)中沉淀劑逐滴地加入(I)所制備的前驅體溶液中，形成混合沉淀，直到溶液pH達到13.45時為止。 (4)老化，將(3)中制備所得的沉淀，置于室溫放置12小時。 (5)洗滌，采用去離子水和乙醇洗滌(4)中所得沉淀，去除其中過量氫氧化鈉與無機鹽；此過程重復數次，直到沉淀上清液電導率不變為止。 (6)烘干，將(5)所得沉淀在70°C下烘干24小時，得干燥粉末。 (7)煅燒，將(6)所得粉末在高溫馬弗爐中煅燒，爐溫以1°C/min的速率上升至550°C，持續煅燒6小時。 (8)冷卻，自然降溫至室溫。3.根據權利要求1所述的一種光助多孔鉍酸銅活化過硫酸鹽水處理高級氧化技術，通過以下幾個步驟實現: (1)紫外光360nm； (2)工藝所需過硫酸鹽濃度為O?10mmol/L； (3)工藝所需多孔鉍酸銅投量為1.0g/L ; (4)待處理水體中污染物濃度為0.08?0.12mmol/L ； (5)接觸時間為160?200min； (6)反應體系pH范圍為2.63?11.00。
【專利摘要】本發明提供了一種光助多孔鉍酸銅活化過硫酸鹽水處理高級氧化技術的構筑與應用方法，屬于水處理技術和環境功能材料領域。多孔鉍酸銅的形狀可為粉末或顆粒，以硝酸鉍、硝酸銅和聚乙烯吡咯烷酮為主要材料，制備成比表面積高的多孔鉍酸銅材料，提高在光助條件下活化過硫酸鹽產生自由基對香豆素的降解能力。本發明針對現有常規污水處理對香豆素的去除效果差的問題，提出一種新型的多孔鉍酸銅作為催化劑，并實現其在過硫酸鹽體系中的成功應用，為香豆素類化合物的去除技術提供了理論參考，為保障水質安全改善水質環境提供科學依據和技術支撐。
【IPC分類】C02F1/30, C02F1/72, B01J23/843
【公開號】CN104909427
【申請號】CN201510234345
【發明人】齊飛, 董博男, 張鈺婷, 徐冰冰
【申請人】北京林業大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月11日