纤维基共掺杂纳米TiO2可见光催化净化印染废水材料
时间:2018-08-07      点击:

中国是纺织品生产与贸易大国。印染是纺织品生产不可缺少的重要环节,也是提 升终端纺织品附加值的必须步骤。据统计,我国印染布产量已占全球印染布产量的 40% 左右,但印染企业单位产品取水量却是发达国家的 2~3 倍。印染废水排放总量已占到 国内纺织工业废水排放的 80%以上,居全国各工业部门排放总量的第 5 位,污染物排 放总量(以 COD 值计)居第 6 位,其废水平均回用率不超过 15%。印染废水具有成分 复杂、难降解的有机物含量高、色度高、COD 高、BOD 高、水质变化大等特点,为 国内外公认的难处理工业废水。印染废水深度处理已成为我国当前亟需解决的重要环境问题之一。

本技术研发的纤维基掺杂纳米光催化复合材料依据吸附与可见光催化协同作用。一方面,ACF 毡通过其丰富的孔隙结构、巨大的比表面积及其表面的官能团对印染废水中的低浓度污染物吸附富集;另一方面,掺杂纳米TiO2受可见光激发,生成强氧化剂羟基自由基(•OH)和强还原剂过氧阴离子自由基(•O2 -),通过氧化还原反应,将ACF吸附富集的染料分子等有机污染物催化降解为CO2和H2O。

本技术发明了“快速溶胶-凝胶制备硫氮共掺杂纳米二氧化钛的方法”和“快速溶胶凝胶制备铁-氮共掺杂介孔纳米二氧化钛的方法”,解决了传统溶胶凝胶法制备时间长、无法实现工业化生产问题。发明了“氮掺杂纳米二氧化钛负载活性炭纤维复合材料的制备方法”,解决了纳米光催化粉体材料在水中易团聚、难回收及重复利用问题。

所制纤维基纳米光催化复合材料可用于纺织、印染、皮革、造纸等工业废水及废气净化,也和用于室内低浓度有机污染物净等。该项成果应用前景将更为广阔,实现产业化将产生巨大的经济效益和良好的社会效益。