本發明涉及廢水處理領域，具體涉及一種光催化復合染料廢水處理材料及其制備方法。
背景技術：
：紡織工業是我國國民經濟的重要傳統支柱產業，而其中印染工業又是紡織工業中的重要組成部分，在整個紡織工業鏈中具有承上啟下的作用，具有巨大的消費市場。印染工業在工業領域、金融領域和區域經濟發展等方面都具有重要的作用。但近年來隨著印染行業的不斷發展與擴大，其所造成的水污染也受到了極大的關注，印染廢水中的污染物主要是棉毛等紡織纖維產品在預處理、染色、印花、整理等工藝過程中所排放出的污染物、鹽類、油類和脂類，以及加工過程中附加的各種漿料、染料、表面活性劑和酸堿等。這種有毒有害的廢水不僅污染江河湖海里的生物，同時還會破壞其流域的土壤等生態環境，威脅到人類的健康。因此，研究開發有效地處理這些染料廢水的處理材料成為了重中之重，是各研究者和企業需要共同努力的目標。技術實現要素：要解決的技術問題：本發明的目的是提供一種光催化復合染料廢水處理材料，對各染料的降解效果都很好，降解率高，脫色性效果佳，可作為一種類芬頓試劑。技術方案：一種光催化復合染料廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氧化石墨烯1-3份、碳納米管0.2-0.5份、輪葉黑藻粉0.5-1份、羧甲基纖維素1-2份、納米二氧化鈦2-4份、鈦酸四丁酯1-3份、乙酸銅1-2份、氧化鉍0.3-0.6份、殼聚糖0.2-0.4份、硝酸鑭0.5-1份、無水乙醇5-10份、去離子水200-400份。進一步優選的，所述的一種光催化復合染料廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氧化石墨烯1.5-2.5份、碳納米管0.3-0.4份、輪葉黑藻粉0.6-0.9份、羧甲基纖維素1.2-1.7份、納米二氧化鈦2.5-3.5份、鈦酸四丁酯1.5-2.5份、乙酸銅1.3-1.8份、氧化鉍0.4-0.5份、殼聚糖0.25-0.35份、硝酸鑭0.6-0.9份、無水乙醇6-9份、去離子水250-350份。上述光催化復合染料廢水處理材料的制備方法包括以下步驟：步驟1：將氧化石墨烯、納米二氧化鈦、鈦酸四丁酯、無水乙醇和去離子水混合，用磁力攪拌機加熱至沸騰，在轉速200-300r/min下攪拌1-2小時；步驟2：冷卻至室溫，加入碳納米管、輪葉黑藻粉、羧甲基纖維素、乙酸銅、氧化鉍、殼聚糖和硝酸鑭繼續攪拌1-2小時，放入超聲儀中超聲90-120分鐘；步驟3：倒入內襯有聚四氟乙烯的的不銹鋼反應釜中，放入烘箱中在溫度180-185℃下反應24-26小時；步驟4：冷卻至室溫，離心分離，用無水乙醇和蒸餾水分別洗滌3次，放入真空干燥箱中在溫度50-55℃下干燥96-100小時即得。進一步優選的，步驟1中轉速為250r/min，攪拌時間為1.5小時。進一步優選的，步驟2中攪拌時間為1.5小時，超聲時間為100-110分鐘。進一步優選的，步驟3中溫度為181-184℃，反應時間為24.5-25.5小時。進一步優選的，步驟4中攪拌時間為97-99小時。有益效果：本發明的光催化復合染料廢水處理材料對各染料的降解效果都很好，降解率高，對剛果紅的降解率最高，可達95.2%，其次是亞甲基藍，降解率也可達到93.4%，對酸性品紅的降解率為90.8%，脫色性效果佳，可作為一種類芬頓試劑。具體實施方式實施例1一種光催化復合染料廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氧化石墨烯1份、碳納米管0.2份、輪葉黑藻粉0.5份、羧甲基纖維素1份、納米二氧化鈦2份、鈦酸四丁酯1份、乙酸銅1份、氧化鉍0.3份、殼聚糖0.2份、硝酸鑭0.5份、無水乙醇5份、去離子水200份。上述光催化復合染料廢水處理材料的制備方法為：先將氧化石墨烯、納米二氧化鈦、鈦酸四丁酯、無水乙醇和去離子水混合，用磁力攪拌機加熱至沸騰，在轉速200r/min下攪拌1小時，冷卻至室溫，加入碳納米管、輪葉黑藻粉、羧甲基纖維素、乙酸銅、氧化鉍、殼聚糖和硝酸鑭繼續攪拌1小時，放入超聲儀中超聲90分鐘，再倒入內襯有聚四氟乙烯的的不銹鋼反應釜中，放入烘箱中在溫度180℃下反應24小時，最后冷卻至室溫，離心分離，用無水乙醇和蒸餾水分別洗滌3次，放入真空干燥箱中在溫度50℃下干燥96小時即得。實施例2一種光催化復合染料廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氧化石墨烯1.5份、碳納米管0.3份、輪葉黑藻粉0.6份、羧甲基纖維素1.2份、納米二氧化鈦2.5份、鈦酸四丁酯1.5份、乙酸銅1.3份、氧化鉍0.4份、殼聚糖0.25份、硝酸鑭0.6份、無水乙醇6份、去離子水250份。上述光催化復合染料廢水處理材料的制備方法為：先將氧化石墨烯、納米二氧化鈦、鈦酸四丁酯、無水乙醇和去離子水混合，用磁力攪拌機加熱至沸騰，在轉速220r/min下攪拌1.5小時，冷卻至室溫，加入碳納米管、輪葉黑藻粉、羧甲基纖維素、乙酸銅、氧化鉍、殼聚糖和硝酸鑭繼續攪拌1.5小時，放入超聲儀中超聲100分鐘，再倒入內襯有聚四氟乙烯的的不銹鋼反應釜中，放入烘箱中在溫度181℃下反應24.5小時，最后冷卻至室溫，離心分離，用無水乙醇和蒸餾水分別洗滌3次，放入真空干燥箱中在溫度52℃下干燥97小時即得。實施例3一種光催化復合染料廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氧化石墨烯2份、碳納米管0.35份、輪葉黑藻粉0.75份、羧甲基纖維素1.5份、納米二氧化鈦3份、鈦酸四丁酯2份、乙酸銅1.5份、氧化鉍0.45份、殼聚糖0.3份、硝酸鑭0.75份、無水乙醇7.5份、去離子水300份。上述光催化復合染料廢水處理材料的制備方法為：先將氧化石墨烯、納米二氧化鈦、鈦酸四丁酯、無水乙醇和去離子水混合，用磁力攪拌機加熱至沸騰，在轉速250r/min下攪拌1.5小時，冷卻至室溫，加入碳納米管、輪葉黑藻粉、羧甲基纖維素、乙酸銅、氧化鉍、殼聚糖和硝酸鑭繼續攪拌1.5小時，放入超聲儀中超聲105分鐘，再倒入內襯有聚四氟乙烯的的不銹鋼反應釜中，放入烘箱中在溫度182℃下反應25小時，最后冷卻至室溫，離心分離，用無水乙醇和蒸餾水分別洗滌3次，放入真空干燥箱中在溫度53℃下干燥98小時即得。實施例4一種光催化復合染料廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氧化石墨烯2.5份、碳納米管0.4份、輪葉黑藻粉0.9份、羧甲基纖維素1.7份、納米二氧化鈦3.5份、鈦酸四丁酯2.5份、乙酸銅1.3-1.8份、氧化鉍0.5份、殼聚糖0.35份、硝酸鑭0.9份、無水乙醇9份、去離子水350份。上述光催化復合染料廢水處理材料的制備方法為：先將氧化石墨烯、納米二氧化鈦、鈦酸四丁酯、無水乙醇和去離子水混合，用磁力攪拌機加熱至沸騰，在轉速280r/min下攪拌1.5小時，冷卻至室溫，加入碳納米管、輪葉黑藻粉、羧甲基纖維素、乙酸銅、氧化鉍、殼聚糖和硝酸鑭繼續攪拌1.5小時，放入超聲儀中超聲110分鐘，再倒入內襯有聚四氟乙烯的的不銹鋼反應釜中，放入烘箱中在溫度184℃下反應25.5小時，最后冷卻至室溫，離心分離，用無水乙醇和蒸餾水分別洗滌3次，放入真空干燥箱中在溫度54℃下干燥99小時即得。實施例5一種光催化復合染料廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氧化石墨烯3份、碳納米管0.5份、輪葉黑藻粉1份、羧甲基纖維素2份、納米二氧化鈦4份、鈦酸四丁酯3份、乙酸銅2份、氧化鉍0.6份、殼聚糖0.4份、硝酸鑭1份、無水乙醇10份、去離子水400份。上述光催化復合染料廢水處理材料的制備方法為：先將氧化石墨烯、納米二氧化鈦、鈦酸四丁酯、無水乙醇和去離子水混合，用磁力攪拌機加熱至沸騰，在轉速300r/min下攪拌2小時，冷卻至室溫，加入碳納米管、輪葉黑藻粉、羧甲基纖維素、乙酸銅、氧化鉍、殼聚糖和硝酸鑭繼續攪拌2小時，放入超聲儀中超聲120分鐘，再倒入內襯有聚四氟乙烯的的不銹鋼反應釜中，放入烘箱中在溫度185℃下反應26小時，最后冷卻至室溫，離心分離，用無水乙醇和蒸餾水分別洗滌3次，放入真空干燥箱中在溫度55℃下干燥100小時即得。對比例1本實施例與實施例2的區別在于不含有氧化鉍和硝酸鑭。具體地說是：一種光催化復合染料廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氧化石墨烯1.5份、碳納米管0.3份、輪葉黑藻粉0.6份、羧甲基纖維素1.2份、納米二氧化鈦2.5份、鈦酸四丁酯1.5份、乙酸銅1.3份、殼聚糖0.25份、無水乙醇6份、去離子水250份。上述光催化復合染料廢水處理材料的制備方法為：先將氧化石墨烯、納米二氧化鈦、鈦酸四丁酯、無水乙醇和去離子水混合，用磁力攪拌機加熱至沸騰，在轉速220r/min下攪拌1.5小時，冷卻至室溫，加入碳納米管、輪葉黑藻粉、羧甲基纖維素、乙酸銅和殼聚糖繼續攪拌1.5小時，放入超聲儀中超聲100分鐘，再倒入內襯有聚四氟乙烯的的不銹鋼反應釜中，放入烘箱中在溫度181℃下反應24.5小時，最后冷卻至室溫，離心分離，用無水乙醇和蒸餾水分別洗滌3次，放入真空干燥箱中在溫度52℃下干燥97小時即得。對比例2本實施例與實施例2的區別在于不含有輪葉黑藻粉和羧甲基纖維素。具體地說是：一種光催化復合染料廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氧化石墨烯1.5份、碳納米管0.3份、納米二氧化鈦2.5份、鈦酸四丁酯1.5份、乙酸銅1.3份、氧化鉍0.4份、殼聚糖0.25份、硝酸鑭0.6份、無水乙醇6份、去離子水250份。上述光催化復合染料廢水處理材料的制備方法為：先將氧化石墨烯、納米二氧化鈦、鈦酸四丁酯、無水乙醇和去離子水混合，用磁力攪拌機加熱至沸騰，在轉速220r/min下攪拌1.5小時，冷卻至室溫，加入碳納米管、乙酸銅、氧化鉍、殼聚糖和硝酸鑭繼續攪拌1.5小時，放入超聲儀中超聲100分鐘，再倒入內襯有聚四氟乙烯的的不銹鋼反應釜中，放入烘箱中在溫度181℃下反應24.5小時，最后冷卻至室溫，離心分離，用無水乙醇和蒸餾水分別洗滌3次，放入真空干燥箱中在溫度52℃下干燥97小時即得。本發明材料的實施例和對比例對各染料的降解率見下表1，我們可以看到，本發明材料對各染料的降解效果都很好，降解率高，對剛果紅的降解率最高，可達95.2%，其次是亞甲基藍，降解率也可達到93.4%，對酸性品紅的降解率為90.8%，脫色性效果佳，可作為一種類芬頓試劑。表1光催化復合染料廢水處理材料對各染料的降解率實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5對比例1對比例2對亞甲基藍降解率（%）92.192.592.993.493.188.686.3對酸性品紅降解率（%）89.790.190.490.890.685.484.7對剛果紅降解率（%）94.294.594.895.295.089.192.2注：對各染料的降解率的測定為在可見光照射并攪拌60min的時間下。當前第1頁1 2 3