一體化污水設(shè)備:印染污水處理用的亞微米粉體材

　　一體化污水設(shè)備:本發(fā)明公開了一種用于印染污水處理的亞微米粉體材料。將碳酸鋇、三氧化二釹、三氧化二鐵和五氧化二鈮先進行球磨，細化原料，根據(jù)名義化學式Ba4Nd2Fe2Nb8O30(BNFN)按化學計量比配料，經(jīng)預(yù)燒、二次球磨等工序，利用固相反應(yīng)和碳酸鹽分解過程，最終產(chǎn)物經(jīng)高能球磨制得Ba4Nd2Fe2Nb8O30亞微米粉體。在經(jīng)過30～60℃冷熱循環(huán)48次后，染料羅丹明B的降解率在95%以上。該方法制作成本低，制備簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)，對染料羅丹明B具有極佳的降解效果，給治理污水提供了新的思路。

　　一體化污水設(shè)備:權(quán)利要求書

　　1.一種用于印染污水處理的亞微米粉體材料，其特征在于該亞微米粉體材料的名義化學式為Ba4Nd2Fe2Nb8O30。

　　2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱釋電亞微米粉體材料的制備方法，其特征在于具體步驟為：

　　(1)將純度大于99.9%的BaCO3、Nd2O3、Fe2O3和Nb2O5作為起始原料，按照BaCO3:Nd2O3:Fe2O3:Nb2O5=4:1:1:4的摩爾比進行配料后以無水乙醇為球磨介質(zhì)，混合球磨24小時，于100℃下烘干5小時，制得烘干樣品;

　　(2)把步驟(1)制得的烘干樣品在1000～1200℃預(yù)燒結(jié)4小時，制得預(yù)燒后的粉體;

　　(3)將步驟(2)制得的預(yù)燒后的粉體研碎，再以無水乙醇為球磨介質(zhì)球磨24小時混合均勻，于100℃下烘干5小時后研磨成粉狀，再在高溫爐空氣氣氛中1100～1300℃燒結(jié)4～10小時后隨爐自然冷卻至室溫，最后將樣品研碎置于高能球磨機中，再以無水乙醇為球磨介質(zhì)球磨24～48小時，于100℃下烘干5小時后研磨成粉體，即制得Ba4Nd2Fe2Nb8O30亞微米粉體。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱釋電亞微米粉體材料的制備方法，其特征在于制得Ba4Nd2Fe2Nb8O30亞微米粉體,其磨球為高純ZrO2，磨球粒徑為0.5mm，球磨介質(zhì)為無水乙醇，在二氧化鋯陶瓷球磨罐中球磨24～48h。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的熱釋電亞微米粉材料在熱催化降解污水中染料羅丹明B中的應(yīng)用。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱釋電亞微米粉體材料的應(yīng)用，其特征在于：在30～60℃冷熱循環(huán)下，用于降解染料羅丹明B。

　　一體化污水設(shè)備:說明書

　　一種用于印染污水處理的亞微米粉體材料及其制備方法

　　一體化污水設(shè)備:技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，特別涉及一種采用熱釋電亞微米粉體材料冷熱循環(huán)降解印染污水的方法。

　　一體化污水設(shè)備:背景技術(shù)

　　近年來城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水排放量逐年增加，尤其是印染工業(yè)迅猛發(fā)展，排放的染料廢水給水體造成了嚴重的污染。據(jù)統(tǒng)計，在工業(yè)印染中，大約有15%的染料隨廢水排出，且每排放1噸染料廢水，就會有約20噸水體被污染。首先，染料廢水的色度高，污染后降低水體的透明度，造成視覺污染。其次，大多染料都含有毒性和難以降解的有機物，不僅對人類健康有影響，更重要是破壞了生態(tài)環(huán)境，對土壤和水體造成巨大危害。目前國內(nèi)處理染料廢水主要有混凝沉降法、光催化法、化學法、生物降解法等。其中混凝沉降法是目前較為成熟的處理水污染的方法之一，但對染料廢水的降解一般，其次尋找性能更加好混凝劑是決定其有效的關(guān)鍵因素;光催化法由于其效率低，尚在試驗階段而未能得到廣泛使用;化學法降解效率高，但其成本高，容易生成新的廢物從而對水體造成二次污染;生物降解法成本低，效率高，但對于大多數(shù)有毒染料難于生物降解，選擇性較差，未能廣泛應(yīng)用。因此，在這種背景下，發(fā)展一種降解效率高，處理成本低，對環(huán)境無污染，降解條件容易，工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用前景大的處理染料廢水的方法非常必要。

　　一體化污水設(shè)備:發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的熱釋電亞微米粉體材料的名義化學式為Ba4Nd2Fe2Nb8O30(BNFN)。

　　本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供了一種降解效率高，處理成本低的采用熱釋電亞微米粉體材料冷熱循環(huán)降解染料廢水的方法。在受到30～60℃冷熱循環(huán)條件下，由于熱釋電材料的晶體對稱性較低，晶胞中正負離子的相對位移使正負電荷中心不再重合，導(dǎo)致晶體發(fā)生宏觀極化，從而使熱釋電亞微米粉表面產(chǎn)生異號電荷。熱釋電亞微米粉體材料產(chǎn)生的電荷促使染料中水的分解，產(chǎn)生一些有利于染料降解的活性粒子(如：·OH、·O2ˉ),這些活性離子使染料廢水中的有機染料分子降解。

　　熱釋電亞微米粉體材料降解染料羅丹明B的機理如下所示：

　　Ba4Nd2Fe2Nb8O30+ΔT→h++eˉ (1)

　　O2+eˉ→·O2ˉ (2)

　　OHˉ+h+→·OH (3)

　　·OH(or·O2ˉ)+RhB→Degradation (4)

　　基于此研究，本發(fā)明應(yīng)用的具體過程：與50mL羅丹明B溶液(濃度5～15mg/L),添加50mg Ba4Nd2Fe2Nb8O30亞微米粉，在30～60℃冷熱循環(huán)條件下降解，循環(huán)8～48次，離心分離，測定降解前后染料羅丹明B的紫外吸收度，計算染料的降解率。

　　本發(fā)明具有如下幾個優(yōu)點：(1)本發(fā)明采用傳統(tǒng)的固相法制備并使用高能球磨機制得Ba4Nd2Fe2Nb8O30亞微米粉，使得處理成本低，便于工業(yè)化生產(chǎn)，應(yīng)用前景大。(2)降解廢水的效率高，只需室溫冷熱循環(huán)。采用該方法處理染料廢水去色效果好，降解染料羅丹明B效率高達95%以上。(3)適用范圍廣，可處理多種有機廢水染料。