本发明涉及水体治理领域,特别是指石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼微晶泡沬玻璃的制备方法及其应用。
背景技术
近几十年来,中国因为经济的迅速发展,导致了环境的问题日益严峻。由于大量能源的损耗和环境保护措施的短缺,使得未经处理的工厂废弃物和大量生活垃圾被随意的堆放,占用极多的土地资源,不但破坏景观,而且废弃物中的有害物质导致极其严重的空气污染和水污染。所以有效地回收利用固体废弃物,不仅有利于保护环境,避免固体垃圾成堆占用土地,造成严重的环境污染问题,而且可以生产制备出一种新型的节能材料,实现资源利用的最大化。
废玻璃是一种工业废料,不仅给人类的生存带来不便,同时由于其本身不易腐烂,长期堆放也对环境造成了严重的污染。据估计,中国每年都会有约万吨的废玻璃会被制造出来,这占据了的城市生活垃圾的左右。随着中国经济的发展,人民生活水平提高,废玻璃的总量必然也会增加,废玻璃的有效再利用,是一个有着重要意义的课题。
bi2wo6是一种典型的n型半导体,其禁带宽度为2.75ev,它是由bi2o22+层和wo42-层沿着c轴交替组成的钙钛矿片层结构,在电极材料、太阳能转化、催化剂等中有广泛的应用。已经有文献报道:kudo和hiji发现bi2wo6光催化剂对o2的发展具有光催化作用和zou等发现在可见光下能够降解有机化合物,作为一种新型的半导体材料,bi2wo6光催化材料的研究将为光催化去除和降解有机污染物开辟一条新的途径,在环境净化和新能源开发方面具有非常重要的实用价值。由于bi2wo6本身具有特殊的层状结构,窄的禁带宽度,能充分的利用太阳光,所以研究bi2wo6光催化材料,提高其对太阳光的利用,对治理环境污染和开发新能源方面具有重要的意义。
众所周知,有效的光催化过程需要具备以下几个条件:光生电子和空穴的高迁移率;直接的可见光催化效果;合适的能带宽度;对有机污染物的高吸附能力。一般认为,光催化反应发生的前提条件是受体电势比半导体导带电势低,供体电势比半导体价带电势高,这样才能获得有效的光生电荷载流子的迁移。
技术实现要素:
本发明提出石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼微晶泡沬玻璃的制备方法及其应用,解决了现有技术中水体污染的问题。
本发明的技术方案是这样实现的:
石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼微晶泡沬玻璃的制备方法,步骤为:
(1)制备bi2wo6微晶化合物、石墨烯的粉体;
(2)将bi2wo6微晶化合物的粉体与石墨烯混杂均匀,完成石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物的粉体的制备;
(3)将石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物的粉体热喷涂到微晶泡沬玻璃表面制成石墨烯混杂bi2wo6微晶玻璃釉面冶炼微晶泡沬玻璃。
所述步骤(1)中bi2wo6微晶化合物包括bi2wo6微晶玻璃、b2o3bi2o3wo3微晶玻璃、li2b4o7bi2wo6微晶玻璃或bi2wo6改性成分,其中bi2wo6改性成分为bi2wo6/bivo4/碳纳米管或bi2wo6/bivo4椰子碳。
所述步骤(1)中bi2wo6微晶化合物的粉体通过超细粉碎机制备,bi2wo6微晶化合物的粉体的粒度为0.1-10μm。
所述步骤(2)中bi2wo6微晶化合物的粉体与石墨烯的质量比为5:(4-6)。
所述步骤(3)中热喷涂的工艺参数为超音速热喷涂:功率5000瓦,送粉速度10-200g/min,送粉气体氮气,火焰温度3000℃,粉体速度1100m/min。
所述的石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼微晶泡沬玻璃的应用,石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼微晶泡沬玻璃在河涌臭水体整治方面的应用。
将石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼微晶泡沬玻璃置于河涌浅水区及入水护坡区即可实现对河涌臭水体的整治。
本发明的有益效果在于:
本发明将石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼渣微晶泡沬玻璃砖或景观摆件置于河涌浅水区及入水护坡区,实现石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼渣微晶泡沬玻璃砖或景观摆件对河涌黑臭水体进行整治。本发明无需爆气增氧,节能环保,一物多用,工艺简单。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼微晶泡沬玻璃的制备方法,步骤为:
通过超微粉碎机制备石墨烯、bi2wo6微晶玻璃粉到1μm大小,bi2wo6微晶玻璃粉的添加量为40%。利用喷涂装置制备含石墨烯混杂bi2wo6微晶玻璃粉涂覆冶炼渣微晶泡沬玻璃表面,其中热喷涂的工艺为超音速热喷涂:功率5000瓦,送粉速度150g/min,送粉气体氮气,火焰温度3000℃,粉体速度1100m/min。将石墨烯混杂bi2wo6微晶玻璃粉涂覆冶炼渣微晶泡沬玻璃砖置于河涌浅水两边堤岸水面下及边坡,对河涌黑臭水体进行整治。本发明无需爆气增氧,节能环保,废物利用,工艺简单。
实施例2
石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼微晶泡沬玻璃的制备方法,步骤为:
通过超微粉碎制备石墨烯、bi2wo6微晶玻璃粉到0.5μm大小,其中bi2wo6微晶玻璃粉的添加量为55%。利用超声热喷涂装置制备含石墨烯混杂bi2wo6微晶玻璃粉改性冶炼渣微晶泡沬玻璃景观表面,并用该景观治理黑臭水体,其中热喷涂的工艺为超音速热喷涂:功率5000瓦,送粉速度100g/min,送粉气体氮气,火焰温度3000℃,粉体速度1100m/min。将石墨烯混杂bi2wo6微晶玻璃粉改性冶炼渣微晶泡沬玻璃景观置于河涌浅水区和相关水面,对河涌黑臭水体进行整治。本发明无需爆气增氧,节能环保,废物利用,工艺简单。
实施例3
石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼微晶泡沬玻璃的制备方法,步骤为:
通过超微粉碎制备石墨烯、bi2wo6/bivo4椰子碳颗粒度为0.5μm大小,其中bi2wo6/bivo4椰子碳的添加量为60%。利用超声热喷涂装置制备含石墨烯混杂bi2wo6微晶玻璃粉改性冶炼渣微晶泡沬玻璃景观表面,并用该景观治理黑臭水体,其中热喷涂的工艺为超音速热喷涂:功率5000瓦,送粉速度200g/min,送粉气体氮气,火焰温度3000℃,粉体速度1100m/min。将石墨烯混杂bi2wo6微晶玻璃粉改性冶炼渣微晶泡沬玻璃景观置于河涌浅水区和相关水面,对河涌黑臭水体进行整治。本发明无需爆气增氧,节能环保,废物利用,工艺简单。
实施例4
石墨烯混杂bi2wo6微晶化合物釉面冶炼微晶泡沬玻璃的制备方法,步骤为:
通过超微粉碎制备石墨烯、bi2wo6/bivo4/碳纳米管的颗粒度在10μm,其中bi2wo6/bivo4/碳纳米管的添加量为50%。利用超声热喷涂装置制备含石墨烯混杂bi2wo6微晶玻璃粉改性冶炼渣微晶泡沬玻璃景观表面,其中热喷涂的工艺为超音速热喷涂:功率5000瓦,送粉速度10g/min,送粉气体氮气,火焰温度3000℃,粉体速度1100m/min,并用该景观治理黑臭水体。将石墨烯混杂bi2wo6微晶玻璃粉改性冶炼渣微晶泡沬玻璃景观置于河涌浅水区和相关水面,对河涌黑臭水体进行整治。本发明无需爆气增氧,节能环保,废物利用,工艺简单。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。