本發(fā)明涉及光催化材料制備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備方法。
背景技術(shù)：
電鍍工廠(或車間)排出的廢水和廢液，如鍍件漂洗水、廢槽液、設(shè)備冷卻水和沖洗地面水等，電鍍廢水的水質(zhì)復(fù)雜，成分不易控制，其中含有鉻、鎘、鎳、銅、鋅、金、銀等重金屬離子和氰化物等，有些屬于致癌、致畸、致突變的劇毒物質(zhì)。由于硅藻土對(duì)電鍍廢水中的重金屬離子銀具有非常好的吸附效果，目前對(duì)電鍍廢水中的中技術(shù)銀離子的回收通常是采用在電鍍廢水中添加硅藻土的方法先進(jìn)行回收，然后再進(jìn)行提純精煉，但這種回收處理的工藝存在回收提純精煉難度大、工藝操作復(fù)雜、效率低以及成本低的問(wèn)題。因此，研發(fā)一種將電鍍廢水中的重金屬銀離子可以方便回收并可循化利用的工藝是具有重大的科學(xué)研究意義以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種廢水中重金屬銀的循環(huán)再利用方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：
一種Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)Ag/硅藻土的制備：將培燒改性的硅藻土加入到含銀離子廢水中并攪拌1-2h后，離心取沉淀物，向沉淀物中加入抗壞血酸溶液、檸檬酸鈉溶液和去離子水并攪拌得到混合溶液，調(diào)節(jié)混合溶液的pH至9，攪拌反應(yīng)，靜置，即得Ag/硅藻土溶液；
(2)Ag/Ag2O/硅藻土的制備：將步驟(1)中的Ag/硅藻土溶液離心分離、干燥，即得Ag/Ag2O/硅藻土；
(3)Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備：按鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、冰醋酸的體積比為20-30：45-55：2-8，將鈦酸四丁酯加入到無(wú)水乙醇中，再加入冰醋酸，然后攪拌20-50min，形成淡黃色透明的溶液A；按去離子水、硝酸、無(wú)水乙醇的體積比為8-15：1-4：45-55，將去離子水、硝酸加入到無(wú)水乙醇中，制得透明的溶液B；將步驟(2)中的Ag/Ag2O/硅藻土與溶液A混合均勻，再將溶液B以0.1-1ml/min的速度加入到溶液A中，并攪拌0.5-1h，再靜置陳化形成凝膠，隨后干燥，即得Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料。
在一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述培燒改性的硅藻土的培燒溫度為100-1000℃。
在一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述培燒改性的硅藻土的培燒溫度為100℃、420℃、730℃或970℃。
在一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述含銀離子廢水為1-5mg/L的硝酸銀溶液。
在一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述抗壞血酸溶液的濃度為0.6mmol/L。
在一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述檸檬酸鈉溶液的濃度為3mmol/L。
在一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述攪拌反應(yīng)時(shí)間為10-50min。
在一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述攪拌反應(yīng)的攪拌速度為800-1000r/min。
在一種實(shí)施方式中，步驟(2)中，所述干燥溫度為60-70℃。
在一種實(shí)施方式中，步驟(3)中，所述靜置陳化的時(shí)間為1-3h
參考以下詳細(xì)說(shuō)明更易于理解本申請(qǐng)的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
除非另有限定，本文使用的所有技術(shù)以及科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。當(dāng)存在矛盾時(shí)，以本說(shuō)明書(shū)中的定義為準(zhǔn)。
如本文所用術(shù)語(yǔ)“由…制備”與“包含”同義。本文中所用的術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它變形，意在覆蓋非排它性的包括。例如，包含所列要素的組合物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素，而是可以包括未明確列出的其它要素或此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。
連接詞“由…組成”排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權(quán)利要求中，此短語(yǔ)將使權(quán)利要求為封閉式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但與其相關(guān)的常規(guī)雜質(zhì)除外。當(dāng)短語(yǔ)“由…組成”出現(xiàn)在權(quán)利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時(shí)，其僅限定在該子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作為整體的所述權(quán)利要求之外。
當(dāng)量、濃度、或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值限定的范圍表示時(shí)，這應(yīng)當(dāng)被理解為具體公開(kāi)了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下限或優(yōu)選值的任一配對(duì)所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨(dú)公開(kāi)了。例如，當(dāng)公開(kāi)了范圍“1至5”時(shí)，所描述的范圍應(yīng)被解釋為包括范圍“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。當(dāng)數(shù)值范圍在本文中被描述時(shí)，除非另外說(shuō)明，否則該范圍意圖包括其端值和在該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。
此外，本發(fā)明要素或組分前的不定冠詞“一種”和“一個(gè)”對(duì)要素或組分的數(shù)量要求(即出現(xiàn)次數(shù))無(wú)限制性。因此“一個(gè)”或“一種”應(yīng)被解讀為包括一個(gè)或至少一個(gè)，并且單數(shù)形式的要素或組分也包括復(fù)數(shù)形式，除非所述數(shù)量明顯旨指單數(shù)形式。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)Ag/硅藻土的制備：將培燒改性的硅藻土加入到含銀離子廢水中并攪拌1-2h后，離心取沉淀物，向沉淀物中加入抗壞血酸溶液、檸檬酸鈉溶液和去離子水并攪拌得到混合溶液，調(diào)節(jié)混合溶液的pH至9，攪拌反應(yīng)，靜置，即得Ag/硅藻土溶液；
(2)Ag/Ag2O/硅藻土的制備：將步驟(1)中的Ag/硅藻土溶液離心分離、干燥，即得Ag/Ag2O/硅藻土；
(3)Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備：按鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、冰醋酸的體積比為20-30：45-55：2-8，將鈦酸四丁酯加入到無(wú)水乙醇中，再加入冰醋酸，然后攪拌20-50min，形成淡黃色透明的溶液A；按去離子水、硝酸、無(wú)水乙醇的體積比為8-15：1-4：45-55，將去離子水、硝酸加入到無(wú)水乙醇中，制得透明的溶液B；將步驟(2)中的Ag/Ag2O/硅藻土與溶液A混合均勻，再將溶液B以0.1-1ml/min的速度加入到溶液A中，并攪拌0.5-1h，再靜置陳化形成凝膠，隨后干燥，即得Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(1)中，所述培燒改性的硅藻土的培燒溫度為100-1000℃。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(1)中，所述培燒改性的硅藻土的培燒溫度為100℃、420℃、730℃或970℃。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(1)中，所述含銀離子廢水為1-5mg/L的硝酸銀溶液。本發(fā)明所述的含銀離子廢水是用1-5mg/L的硝酸銀溶液進(jìn)行模擬電鍍含銀離子的廢水溶液。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(1)中，所述抗壞血酸溶液的濃度為0.6mmol/L。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(1)中，所述檸檬酸鈉溶液的濃度為3mmol/L。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(1)中，所述攪拌反應(yīng)時(shí)間為10-50min。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(1)中，所述攪拌反應(yīng)的攪拌速度為800-1000r/min。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(2)中，所述干燥溫度為60-70℃。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(3)中，所述靜置陳化的時(shí)間為1-3h
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。有必要在此指出的是，以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外，如果沒(méi)有其他說(shuō)明，所用原料都是市售的。
實(shí)施例1
一種Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)Ag/硅藻土的制備：取5g在100℃的溫度下培燒改性的硅藻土加入到含銀離子廢水(1mg/L的硝酸銀溶液)中并攪拌1h后，離心取沉淀物，向沉淀物中加入0.6mmol/L抗壞血酸溶液，3mmol/L的檸檬酸鈉溶液、200ml蒸餾水，分別用0.017mol/L的檸檬酸溶液及0.1mol/L的NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為9.0，在轉(zhuǎn)速為900r/min的條件下攪拌反應(yīng)30min，反應(yīng)后溶液靜，即得Ag/硅藻土溶液；
(2)Ag/Ag2O/硅藻土的制備：將步驟(1)中的Ag/硅藻土溶液經(jīng)離心分離后，在70℃下干燥24h，即得Ag/Ag2O/硅藻土；
(3)Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備：按鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、冰醋酸的體積比為25：50：5，將鈦酸四丁酯加入到無(wú)水乙醇中，再加入冰醋酸，然后攪拌30min，形成淡黃色透明的溶液A；按去離子水、硝酸、無(wú)水乙醇的體積比為10：2：50，將去離子水、硝酸加入到無(wú)水乙醇中，制得透明的溶液B；將步驟(2)中的Ag/Ag2O/硅藻土與溶液A混合均勻，再將溶液B以0.5ml/min的速度加入到溶液A中，并攪拌0.5h，再靜置陳化2h形成凝膠，隨后在70℃下干燥24h，即得Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料。
實(shí)施例2
一種Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)Ag/硅藻土的制備：取5g在420℃的溫度下培燒改性的硅藻土加入到含銀離子廢水(1.5mg/L的硝酸銀溶液)中并攪拌1h后，離心取沉淀物，向沉淀物中加入0.6mmol/L抗壞血酸溶液，3mmol/L的檸檬酸鈉溶液、200ml蒸餾水，分別用0.017mol/L的檸檬酸溶液及0.1mol/L的NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為9.0，在轉(zhuǎn)速為900r/min的條件下攪拌反應(yīng)30min，反應(yīng)后溶液靜，即得Ag/硅藻土溶液；
(2)Ag/Ag2O/硅藻土的制備：將步驟(1)中的Ag/硅藻土溶液經(jīng)離心分離后，在70℃下干燥24h，即得Ag/Ag2O/硅藻土；
(3)Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備：按鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、冰醋酸的體積比為20：48：2，將鈦酸四丁酯加入到無(wú)水乙醇中，再加入冰醋酸，然后攪拌30min，形成淡黃色透明的溶液A；按去離子水、硝酸、無(wú)水乙醇的體積比為13：3.5：47，將去離子水、硝酸加入到無(wú)水乙醇中，制得透明的溶液B；將步驟(2)中的Ag/Ag2O/硅藻土與溶液A混合均勻，再將溶液B以1ml/min的速度加入到溶液A中，并攪拌0.5h，再靜置陳化2h形成凝膠，隨后在70℃下干燥24h，即得Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料。
實(shí)施例3
一種Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)Ag/硅藻土的制備：取5g在420℃的溫度下培燒改性的硅藻土加入到含銀離子廢水(2mg/L的硝酸銀溶液)中并攪拌1h后，離心取沉淀物，向沉淀物中加入0.6mmol/L抗壞血酸溶液，3mmol/L的檸檬酸鈉溶液、200ml蒸餾水，分別用0.017mol/L的檸檬酸溶液及0.1mol/L的NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為9.0，在轉(zhuǎn)速為900r/min的條件下攪拌反應(yīng)30min，反應(yīng)后溶液靜，即得Ag/硅藻土溶液；
(2)Ag/Ag2O/硅藻土的制備：將步驟(1)中的Ag/硅藻土溶液經(jīng)離心分離后，在70℃下干燥24h，即得Ag/Ag2O/硅藻土；
(3)Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備：按鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、冰醋酸的體積比為28：54：8，將鈦酸四丁酯加入到無(wú)水乙醇中，再加入冰醋酸，然后攪拌30min，形成淡黃色透明的溶液A；按去離子水、硝酸、無(wú)水乙醇的體積比為8：1：55，將去離子水、硝酸加入到無(wú)水乙醇中，制得透明的溶液B；將步驟(2)中的Ag/Ag2O/硅藻土與溶液A混合均勻，再將溶液B以0.5ml/min的速度加入到溶液A中，并攪拌0.5h，再靜置陳化2h形成凝膠，隨后在70℃下干燥24h，即得Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料。
實(shí)施例4
一種Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)Ag/硅藻土的制備：取5g在730℃的溫度下培燒改性的硅藻土加入到含銀離子廢水(2.5mg/L的硝酸銀溶液)中并攪拌1h后，離心取沉淀物，向沉淀物中加入0.6mmol/L抗壞血酸溶液，3mmol/L的檸檬酸鈉溶液、200ml蒸餾水，分別用0.017mol/L的檸檬酸溶液及0.1mol/L的NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為9.0，在轉(zhuǎn)速為900r/min的條件下攪拌反應(yīng)30min，反應(yīng)后溶液靜，即得Ag/硅藻土溶液；
(2)Ag/Ag2O/硅藻土的制備：將步驟(1)中的Ag/硅藻土溶液經(jīng)離心分離后，在70℃下干燥24h，即得Ag/Ag2O/硅藻土；
(3)Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備：按鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、冰醋酸的體積比為23：52：7，將鈦酸四丁酯加入到無(wú)水乙醇中，再加入冰醋酸，然后攪拌30min，形成淡黃色透明的溶液A；按去離子水、硝酸、無(wú)水乙醇的體積比為9：3.5：55，將去離子水、硝酸加入到無(wú)水乙醇中，制得透明的溶液B；將步驟(2)中的Ag/Ag2O/硅藻土與溶液A混合均勻，再將溶液B以0.5ml/min的速度加入到溶液A中，并攪拌0.5h，再靜置陳化2h形成凝膠，隨后在70℃下干燥24h，即得Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料。
實(shí)施例5
一種Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)Ag/硅藻土的制備：取5g在970℃的溫度下培燒改性的硅藻土加入到含銀離子廢水(3mg/L的硝酸銀溶液)中并攪拌1h后，離心取沉淀物，向沉淀物中加入0.6mmol/L抗壞血酸溶液，3mmol/L的檸檬酸鈉溶液、200ml蒸餾水，分別用0.017mol/L的檸檬酸溶液及0.1mol/L的NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為9.0，在轉(zhuǎn)速為900r/min的條件下攪拌反應(yīng)30min，反應(yīng)后溶液靜，即得Ag/硅藻土溶液；
(2)Ag/Ag2O/硅藻土的制備：將步驟(1)中的Ag/硅藻土溶液經(jīng)離心分離后，在70℃下干燥24h，即得Ag/Ag2O/硅藻土；
(3)Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備：按鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、冰醋酸的體積比為28：48：6，將鈦酸四丁酯加入到無(wú)水乙醇中，再加入冰醋酸，然后攪拌30min，形成淡黃色透明的溶液A；按去離子水、硝酸、無(wú)水乙醇的體積比為8：1：49，將去離子水、硝酸加入到無(wú)水乙醇中，制得透明的溶液B；將步驟(2)中的Ag/Ag2O/硅藻土與溶液A混合均勻，再將溶液B以1ml/min的速度加入到溶液A中，并攪拌0.5h，再靜置陳化2h形成凝膠，隨后在70℃下干燥24h，即得Ag/Ag2O/TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料。
前述的實(shí)例僅是說(shuō)明性的，用于解釋本發(fā)明的特征的一些特征。所附的權(quán)利要求旨在要求可以設(shè)想的盡可能廣的范圍，且本文所呈現(xiàn)的實(shí)施例僅是根據(jù)所有可能的實(shí)施例的組合的選擇的實(shí)施方式的說(shuō)明。因此，申請(qǐng)人的用意是所附的權(quán)利要求不被說(shuō)明本發(fā)明的特征的示例的選擇限制。而且在科技上的進(jìn)步將形成由于語(yǔ)言表達(dá)的不準(zhǔn)確的原因而未被目前考慮的可能的等同物或子替換，且這些變化也應(yīng)在可能的情況下被解釋為被所附的權(quán)利要求覆蓋。