CN109248678A - 一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法 - Google Patents

一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法，属于水污染净化材料领域，包括下述工艺步骤：将空心陶瓷微珠经NaOH溶液处理，并经过滤、干燥和煅烧，得到活化空心陶瓷微珠；将钨酸溶解于NaOH溶液，再加入五水合硝酸铋，调节溶液pH值，加入吐温60和聚乙二醇300，在活化空心陶瓷微珠上进行水热覆膜，再经干燥和煅烧，即制得轻质钨酸铋净化材料。此种材料的密度略高于常见污水，能够与水充分混合并快速净化有机污染物。在停止搅动时可快速与水分离，适用于连续污水处理工艺。

Description

一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法
技术领域
本发明属于水污染净化材料领域，具体涉及一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法。
背景技术
在光催化污染净化技术发展的这50年间，有关此技术在理论和应用方面的研究一直是环境污染净化领域的重要热门内容。时至今日，光催化技术的理论研究已经成熟，所面临的研究热点是在各种环境净化领域的实际应用。为了达到这一目的，需要特别关注具有光催化净化功能的材料的研发，尤其是使其不仅具有较高的光催化活性，还能够满足多种形式的实际生产环节的特殊要求。在水处理过程中所要面临的一个主要问题是在对污水净化处理后，要将已经净化过的水与光催化材料分离，以便进行下一批次污水的处理。在一段时间内成为研究热点的负载型材料可以解决这一问题，然而薄膜型负载光催化材料往往不具有与颗粒状材料相当的净化活性，从而需要提供既易于与水分离，又具有较高光催化活性的新型材料。低密度空心材料可以解决这一困难。此种材料具有与水相近的密度，在轻微搅拌或曝气时就可以与污水充分混合，从而能够充分发挥光催化材料的活性；同时，在停止搅拌后，这种材料与净化后的水能够快速分离，便于排出净水。采用此种材料，可以保证连续处理污水过程中对光催化材料和水的分离工艺要求。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法，该轻质钨酸铋净化材料可在污水净化处理过程结束后快速与水分离，适用于污水连续处理工艺。
本发明采用的技术方案是：
一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：活化空心陶瓷微珠。
(1) 将50g空心陶瓷微珠和 500mL的0.3mol/L的NaOH溶液混合，加热到65℃，在此温度保温2h，得到混合物A。
(2) 将混合物A过滤，用去离子水反复冲洗至滤液pH值为7，得到固体物A。
(3) 将固体物A在110℃干燥10h，再在800℃煅烧3h，冷却至室温，得到活化空心陶瓷微珠。
步骤2：水热覆膜。
(1) 将9~12g钨酸溶解于300mL的0.5mol/L的NaOH溶液中，再加入10~15g五水合硝酸铋，搅拌至形成溶液A。
(2) 在搅拌状态下向溶液A中滴加0.5mol/L盐酸溶液，调节溶液pH值为9，然后加入6~10mL乳化剂吐温60和5~8mL聚乙二醇300，搅拌至形成溶液B。
(3) 将溶液B和活化空心陶瓷微珠混合，移入不锈钢水热反应釜，在210~230℃反应20h，冷却后过滤，得到固体物B。
步骤3：热处理。
将固体物B在110℃干燥10h，再在710~780℃煅烧3h，冷却至室温，即制得轻质钨酸铋净化材料。
上述一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法，其中：
所述空心陶瓷微珠为白色圆球，粒径8~26μm，密度0.5~0.6g/cm3，抗压强度3.5×105~4.0×105Pa，比表面积150~180m2/g。为已知产品。
本发明制备的轻质钨酸铋净化材料的主要技术特征如下：粒径10~30μm，密度1.2~1.3g/cm3，抗压强度3.3×105~3.8×105Pa，比表面积220~300m2/g，耐火度小于800℃。
本发明属于水污染净化材料领域，包括下述工艺步骤：将空心陶瓷微珠经NaOH溶液处理，并经过滤、干燥和煅烧，得到活化空心陶瓷微珠；将钨酸溶解于NaOH溶液，再加入五水合硝酸铋，调节溶液pH值，加入吐温60和聚乙二醇300，在活化空心陶瓷微珠上进行水热覆膜，再经干燥和煅烧，即制得轻质钨酸铋净化材料。此种材料的密度略高于常见污水，能够与水充分混合并快速净化有机污染物。在停止搅动时可快速与水分离。
其优点在于：
空心陶瓷微珠经NaOH溶液活化后，表面易于与钨酸铋亲和，能够在空心陶瓷微珠表面形成致密的钨酸铋薄膜，且具有较高的光催化净化污水中有机污染物的活性。此种新型材料的密度略高于常见污水，能够在轻微搅动状态下与水充分混合，从而能够充分吸收光源辐射，并快速净化污水中的有机污染物。在处理结束并停止搅动时，此材料可快速与水分离，从而适用于连续污水处理工艺。
具体实施方式
下述实施例中使用的化学原料都为纯料。
实施例1
一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：活化空心陶瓷微珠。
(1) 将50g空心陶瓷微珠和 500mL的0.3mol/L的NaOH溶液混合，加热到65℃，在此温度保温2h，得到混合物A。
(2) 将混合物A过滤，用去离子水反复冲洗至滤液pH值为7，得到固体物A。
(3) 将固体物A在110℃干燥10h，再在800℃煅烧3h，冷却至室温，得到活化空心陶瓷微珠。
步骤2：水热覆膜。
(1) 将9g钨酸溶解于300mL的0.5mol/L的NaOH溶液中，再加入10g五水合硝酸铋，搅拌至形成溶液A。
(2) 在搅拌状态下向溶液A中滴加0.5mol/L盐酸溶液，调节溶液pH值为9，然后加入6mL乳化剂吐温60和5mL聚乙二醇300，搅拌至形成溶液B。
(3) 将溶液B和活化空心陶瓷微珠混合，移入不锈钢水热反应釜，在210℃反应20h，冷却后过滤，得到固体物B。
步骤3：热处理。
将固体物B在110℃干燥10h，再在710℃煅烧3h，冷却至室温，即制得轻质钨酸铋净化材料。
所述空心陶瓷微珠为白色圆球，粒径8μm，密度0.6g/cm3，抗压强度4×105Pa，比表面积180m2/g。
制备的轻质钨酸铋净化材料的主要技术特征如下：粒径10μm，密度1.3g/cm3，抗压强度3.8×105Pa，比表面积300m2/g，耐火度小于800℃。
实施例2
一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：活化空心陶瓷微珠。
(1) 将50g空心陶瓷微珠和 500mL的0.3mol/L的NaOH溶液混合，加热到65℃，在此温度保温2h，得到混合物A。
(2) 将混合物A过滤，用去离子水反复冲洗至滤液pH值为7，得到固体物A。
(3) 将固体物A在110℃干燥10h，再在800℃煅烧3h，冷却至室温，得到活化空心陶瓷微珠。
步骤2：水热覆膜。
(1) 将10g钨酸溶解于300mL的0.5mol/L的NaOH溶液中，再加入12g五水合硝酸铋，搅拌至形成溶液A。
(2) 在搅拌状态下向溶液A中滴加0.5mol/L盐酸溶液，调节溶液pH值为9，然后加入8mL乳化剂吐温60和6mL聚乙二醇300，搅拌至形成溶液B。
(3) 将溶液B和活化空心陶瓷微珠混合，移入不锈钢水热反应釜，在220℃反应20h，冷却后过滤，得到固体物B。
步骤3：热处理。
将固体物B在110℃干燥10h，再在750℃煅烧3h，冷却至室温，即制得轻质钨酸铋净化材料。
所述空心陶瓷微珠为白色圆球，粒径18μm，密度0.5g/cm3，抗压强度3.8×105Pa，比表面积170m2/g。
制备的轻质钨酸铋净化材料的主要技术特征如下：粒径20μm，密度1.2g/cm3，抗压强度3.6×105Pa，比表面积260m2/g，耐火度小于800℃。
实施例3
一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：活化空心陶瓷微珠。
(1) 将50g空心陶瓷微珠和 500mL的0.3mol/L的NaOH溶液混合，加热到65℃，在此温度保温2h，得到混合物A。
(2) 将混合物A过滤，用去离子水反复冲洗至滤液pH值为7，得到固体物A。
(3) 将固体物A在110℃干燥10h，再在800℃煅烧3h，冷却至室温，得到活化空心陶瓷微珠。
步骤2：水热覆膜。
(1) 将12g钨酸溶解于300mL的0.5mol/L的NaOH溶液中，再加入15g五水合硝酸铋，搅拌至形成溶液A。
(2) 在搅拌状态下向溶液A中滴加0.5mol/L盐酸溶液，调节溶液pH值为9，然后加入10mL乳化剂吐温60和8mL聚乙二醇300，搅拌至形成溶液B。
(3) 将溶液B和活化空心陶瓷微珠混合，移入不锈钢水热反应釜，在230℃反应20h，冷却后过滤，得到固体物B。
步骤3：热处理。
将固体物B在110℃干燥10h，再在780℃煅烧3h，冷却至室温，即制得轻质钨酸铋净化材料。
所述空心陶瓷微珠为白色圆球，粒径26μm，密度0.5g/cm3，抗压强度3.5×105Pa，比表面积150m2/g。
制备的轻质钨酸铋净化材料的主要技术特征如下：粒径30μm，密度1.2g/cm3，抗压强度3.3×105Pa，比表面积220m2/g，耐火度小于800℃。

Claims (4)

1.一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括下述工艺步骤：
步骤1：活化空心陶瓷微珠；
1) 将50g空心陶瓷微珠和 500mL的0.3mol/L的NaOH溶液混合，加热到65℃，在此温度保温2h，得到混合物A；
2) 将混合物A过滤，用去离子水反复冲洗至滤液pH值为7，得到固体物A；
3) 将固体物A在110℃干燥10h，再在800℃煅烧3h，冷却至室温，得到活化空心陶瓷微珠；
步骤2：水热覆膜；
1) 将9~12g钨酸溶解于300mL的0.5mol/L的NaOH溶液中，再加入10~15g五水合硝酸铋，搅拌至形成溶液A；
2) 在搅拌状态下向溶液A中滴加0.5mol/L盐酸溶液，调节溶液pH值为9，然后加入6~10mL乳化剂和5~8mL聚乙二醇，搅拌至形成溶液B；
3) 将溶液B和活化空心陶瓷微珠混合，移入不锈钢水热反应釜，在210~230℃反应20h，冷却后过滤，得到固体物B；
步骤3：热处理；
将固体物B在110℃干燥10h，再在710~780℃煅烧3h，冷却至室温，即制得轻质钨酸铋净化材料。
2.根据权利要求1所述的一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括下述工艺步骤：所述的乳化剂为吐温60。
3.根据权利要求1所述的一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括下述工艺步骤：聚乙二醇为聚乙二醇300。
4.根据权利要求1所述的一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括下述工艺步骤：所述空心陶瓷微珠为圆球，粒径8~26μm，密度0.5~0.6g/cm3，抗压强度3.5×105~4.0×105Pa，比表面积150~180m2/g。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113788504A (zh) * 2021-09-30 2021-12-14 中国矿业大学 一种基于钨酸铋的光催化反应器及选矿废水降解***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5322821A (en) * 1993-08-23 1994-06-21 W. R. Grace & Co.-Conn. Porous ceramic beads
CN101767002A (zh) * 2009-01-01 2010-07-07 中国石油大学(北京) 一种采用微乳-水热技术合成新型可见光活性Bi2WO6光催化剂的方法
CN106669650A (zh) * 2016-12-16 2017-05-17 池州方达科技有限公司 一种催化剂载体陶瓷微球的预处理方法
CN107159183A (zh) * 2017-06-05 2017-09-15 沈阳理工大学 一种钛酸钕包覆的陶瓷空心微珠的制备方法及其应用
CN108355669A (zh) * 2018-01-25 2018-08-03 太原理工大学 一种磁性纳米洋葱碳负载Bi2WO6的光催化剂及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5322821A (en) * 1993-08-23 1994-06-21 W. R. Grace & Co.-Conn. Porous ceramic beads
CN101767002A (zh) * 2009-01-01 2010-07-07 中国石油大学(北京) 一种采用微乳-水热技术合成新型可见光活性Bi2WO6光催化剂的方法
CN106669650A (zh) * 2016-12-16 2017-05-17 池州方达科技有限公司 一种催化剂载体陶瓷微球的预处理方法
CN107159183A (zh) * 2017-06-05 2017-09-15 沈阳理工大学 一种钛酸钕包覆的陶瓷空心微珠的制备方法及其应用
CN108355669A (zh) * 2018-01-25 2018-08-03 太原理工大学 一种磁性纳米洋葱碳负载Bi2WO6的光催化剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡圣飞等: "空心微珠热碱液活化化学镀银", 《粉末冶金材料科学与工程》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113788504A (zh) * 2021-09-30 2021-12-14 中国矿业大学 一种基于钨酸铋的光催化反应器及选矿废水降解***
CN113788504B (zh) * 2021-09-30 2022-10-04 中国矿业大学 一种基于钨酸铋的光催化反应器及选矿废水降解***

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