本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种光催化复合染料废水处理材料及其制备方法。
背景技术：
：纺织工业是我国国民经济的重要传统支柱产业，而其中印染工业又是纺织工业中的重要组成部分，在整个纺织工业链中具有承上启下的作用，具有巨大的消费市场。印染工业在工业领域、金融领域和区域经济发展等方面都具有重要的作用。但近年来随着印染行业的不断发展与扩大，其所造成的水污染也受到了极大的关注，印染废水中的污染物主要是棉毛等纺织纤维产品在预处理、染色、印花、整理等工艺过程中所排放出的污染物、盐类、油类和脂类，以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂和酸碱等。这种有毒有害的废水不仅污染江河湖海里的生物，同时还会破坏其流域的土壤等生态环境，威胁到人类的健康。因此，研究开发有效地处理这些染料废水的处理材料成为了重中之重，是各研究者和企业需要共同努力的目标。技术实现要素：要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种光催化复合染料废水处理材料，对各染料的降解效果都很好，降解率高，脱色性效果佳，可作为一种类芬顿试剂。技术方案：一种光催化复合染料废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯1-3份、碳纳米管0.2-0.5份、轮叶黑藻粉0.5-1份、羧甲基纤维素1-2份、纳米二氧化钛2-4份、钛酸四丁酯1-3份、乙酸铜1-2份、氧化铋0.3-0.6份、壳聚糖0.2-0.4份、硝酸镧0.5-1份、无水乙醇5-10份、去离子水200-400份。进一步优选的，所述的一种光催化复合染料废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯1.5-2.5份、碳纳米管0.3-0.4份、轮叶黑藻粉0.6-0.9份、羧甲基纤维素1.2-1.7份、纳米二氧化钛2.5-3.5份、钛酸四丁酯1.5-2.5份、乙酸铜1.3-1.8份、氧化铋0.4-0.5份、壳聚糖0.25-0.35份、硝酸镧0.6-0.9份、无水乙醇6-9份、去离子水250-350份。上述光催化复合染料废水处理材料的制备方法包括以下步骤：步骤1：将氧化石墨烯、纳米二氧化钛、钛酸四丁酯、无水乙醇和去离子水混合，用磁力搅拌机加热至沸腾，在转速200-300r/min下搅拌1-2小时；步骤2：冷却至室温，加入碳纳米管、轮叶黑藻粉、羧甲基纤维素、乙酸铜、氧化铋、壳聚糖和硝酸镧继续搅拌1-2小时，放入超声仪中超声90-120分钟；步骤3：倒入内衬有聚四氟乙烯的的不锈钢反应釜中，放入烘箱中在温度180-185℃下反应24-26小时；步骤4：冷却至室温，离心分离，用无水乙醇和蒸馏水分别洗涤3次，放入真空干燥箱中在温度50-55℃下干燥96-100小时即得。进一步优选的，步骤1中转速为250r/min，搅拌时间为1.5小时。进一步优选的，步骤2中搅拌时间为1.5小时，超声时间为100-110分钟。进一步优选的，步骤3中温度为181-184℃，反应时间为24.5-25.5小时。进一步优选的，步骤4中搅拌时间为97-99小时。有益效果：本发明的光催化复合染料废水处理材料对各染料的降解效果都很好，降解率高，对刚果红的降解率最高，可达95.2%，其次是亚甲基蓝，降解率也可达到93.4%，对酸性品红的降解率为90.8%，脱色性效果佳，可作为一种类芬顿试剂。具体实施方式实施例1一种光催化复合染料废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯1份、碳纳米管0.2份、轮叶黑藻粉0.5份、羧甲基纤维素1份、纳米二氧化钛2份、钛酸四丁酯1份、乙酸铜1份、氧化铋0.3份、壳聚糖0.2份、硝酸镧0.5份、无水乙醇5份、去离子水200份。上述光催化复合染料废水处理材料的制备方法为：先将氧化石墨烯、纳米二氧化钛、钛酸四丁酯、无水乙醇和去离子水混合，用磁力搅拌机加热至沸腾，在转速200r/min下搅拌1小时，冷却至室温，加入碳纳米管、轮叶黑藻粉、羧甲基纤维素、乙酸铜、氧化铋、壳聚糖和硝酸镧继续搅拌1小时，放入超声仪中超声90分钟，再倒入内衬有聚四氟乙烯的的不锈钢反应釜中，放入烘箱中在温度180℃下反应24小时，最后冷却至室温，离心分离，用无水乙醇和蒸馏水分别洗涤3次，放入真空干燥箱中在温度50℃下干燥96小时即得。实施例2一种光催化复合染料废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯1.5份、碳纳米管0.3份、轮叶黑藻粉0.6份、羧甲基纤维素1.2份、纳米二氧化钛2.5份、钛酸四丁酯1.5份、乙酸铜1.3份、氧化铋0.4份、壳聚糖0.25份、硝酸镧0.6份、无水乙醇6份、去离子水250份。上述光催化复合染料废水处理材料的制备方法为：先将氧化石墨烯、纳米二氧化钛、钛酸四丁酯、无水乙醇和去离子水混合，用磁力搅拌机加热至沸腾，在转速220r/min下搅拌1.5小时，冷却至室温，加入碳纳米管、轮叶黑藻粉、羧甲基纤维素、乙酸铜、氧化铋、壳聚糖和硝酸镧继续搅拌1.5小时，放入超声仪中超声100分钟，再倒入内衬有聚四氟乙烯的的不锈钢反应釜中，放入烘箱中在温度181℃下反应24.5小时，最后冷却至室温，离心分离，用无水乙醇和蒸馏水分别洗涤3次，放入真空干燥箱中在温度52℃下干燥97小时即得。实施例3一种光催化复合染料废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯2份、碳纳米管0.35份、轮叶黑藻粉0.75份、羧甲基纤维素1.5份、纳米二氧化钛3份、钛酸四丁酯2份、乙酸铜1.5份、氧化铋0.45份、壳聚糖0.3份、硝酸镧0.75份、无水乙醇7.5份、去离子水300份。上述光催化复合染料废水处理材料的制备方法为：先将氧化石墨烯、纳米二氧化钛、钛酸四丁酯、无水乙醇和去离子水混合，用磁力搅拌机加热至沸腾，在转速250r/min下搅拌1.5小时，冷却至室温，加入碳纳米管、轮叶黑藻粉、羧甲基纤维素、乙酸铜、氧化铋、壳聚糖和硝酸镧继续搅拌1.5小时，放入超声仪中超声105分钟，再倒入内衬有聚四氟乙烯的的不锈钢反应釜中，放入烘箱中在温度182℃下反应25小时，最后冷却至室温，离心分离，用无水乙醇和蒸馏水分别洗涤3次，放入真空干燥箱中在温度53℃下干燥98小时即得。实施例4一种光催化复合染料废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯2.5份、碳纳米管0.4份、轮叶黑藻粉0.9份、羧甲基纤维素1.7份、纳米二氧化钛3.5份、钛酸四丁酯2.5份、乙酸铜1.3-1.8份、氧化铋0.5份、壳聚糖0.35份、硝酸镧0.9份、无水乙醇9份、去离子水350份。上述光催化复合染料废水处理材料的制备方法为：先将氧化石墨烯、纳米二氧化钛、钛酸四丁酯、无水乙醇和去离子水混合，用磁力搅拌机加热至沸腾，在转速280r/min下搅拌1.5小时，冷却至室温，加入碳纳米管、轮叶黑藻粉、羧甲基纤维素、乙酸铜、氧化铋、壳聚糖和硝酸镧继续搅拌1.5小时，放入超声仪中超声110分钟，再倒入内衬有聚四氟乙烯的的不锈钢反应釜中，放入烘箱中在温度184℃下反应25.5小时，最后冷却至室温，离心分离，用无水乙醇和蒸馏水分别洗涤3次，放入真空干燥箱中在温度54℃下干燥99小时即得。实施例5一种光催化复合染料废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯3份、碳纳米管0.5份、轮叶黑藻粉1份、羧甲基纤维素2份、纳米二氧化钛4份、钛酸四丁酯3份、乙酸铜2份、氧化铋0.6份、壳聚糖0.4份、硝酸镧1份、无水乙醇10份、去离子水400份。上述光催化复合染料废水处理材料的制备方法为：先将氧化石墨烯、纳米二氧化钛、钛酸四丁酯、无水乙醇和去离子水混合，用磁力搅拌机加热至沸腾，在转速300r/min下搅拌2小时，冷却至室温，加入碳纳米管、轮叶黑藻粉、羧甲基纤维素、乙酸铜、氧化铋、壳聚糖和硝酸镧继续搅拌2小时，放入超声仪中超声120分钟，再倒入内衬有聚四氟乙烯的的不锈钢反应釜中，放入烘箱中在温度185℃下反应26小时，最后冷却至室温，离心分离，用无水乙醇和蒸馏水分别洗涤3次，放入真空干燥箱中在温度55℃下干燥100小时即得。对比例1本实施例与实施例2的区别在于不含有氧化铋和硝酸镧。具体地说是：一种光催化复合染料废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯1.5份、碳纳米管0.3份、轮叶黑藻粉0.6份、羧甲基纤维素1.2份、纳米二氧化钛2.5份、钛酸四丁酯1.5份、乙酸铜1.3份、壳聚糖0.25份、无水乙醇6份、去离子水250份。上述光催化复合染料废水处理材料的制备方法为：先将氧化石墨烯、纳米二氧化钛、钛酸四丁酯、无水乙醇和去离子水混合，用磁力搅拌机加热至沸腾，在转速220r/min下搅拌1.5小时，冷却至室温，加入碳纳米管、轮叶黑藻粉、羧甲基纤维素、乙酸铜和壳聚糖继续搅拌1.5小时，放入超声仪中超声100分钟，再倒入内衬有聚四氟乙烯的的不锈钢反应釜中，放入烘箱中在温度181℃下反应24.5小时，最后冷却至室温，离心分离，用无水乙醇和蒸馏水分别洗涤3次，放入真空干燥箱中在温度52℃下干燥97小时即得。对比例2本实施例与实施例2的区别在于不含有轮叶黑藻粉和羧甲基纤维素。具体地说是：一种光催化复合染料废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯1.5份、碳纳米管0.3份、纳米二氧化钛2.5份、钛酸四丁酯1.5份、乙酸铜1.3份、氧化铋0.4份、壳聚糖0.25份、硝酸镧0.6份、无水乙醇6份、去离子水250份。上述光催化复合染料废水处理材料的制备方法为：先将氧化石墨烯、纳米二氧化钛、钛酸四丁酯、无水乙醇和去离子水混合，用磁力搅拌机加热至沸腾，在转速220r/min下搅拌1.5小时，冷却至室温，加入碳纳米管、乙酸铜、氧化铋、壳聚糖和硝酸镧继续搅拌1.5小时，放入超声仪中超声100分钟，再倒入内衬有聚四氟乙烯的的不锈钢反应釜中，放入烘箱中在温度181℃下反应24.5小时，最后冷却至室温，离心分离，用无水乙醇和蒸馏水分别洗涤3次，放入真空干燥箱中在温度52℃下干燥97小时即得。本发明材料的实施例和对比例对各染料的降解率见下表1，我们可以看到，本发明材料对各染料的降解效果都很好，降解率高，对刚果红的降解率最高，可达95.2%，其次是亚甲基蓝，降解率也可达到93.4%，对酸性品红的降解率为90.8%，脱色性效果佳，可作为一种类芬顿试剂。表1光催化复合染料废水处理材料对各染料的降解率实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2对亚甲基蓝降解率（%）92.192.592.993.493.188.686.3对酸性品红降解率（%）89.790.190.490.890.685.484.7对刚果红降解率（%）94.294.594.895.295.089.192.2注：对各染料的降解率的测定为在可见光照射并搅拌60min的时间下。当前第1页1 2 3