专利名称：Br-TiO<sub>2</sub>纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种Br-TiO2纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应用。
背景技术：
制糖工业废水含有高浓度的有机物.其酸度大，颜色深，固形物达到10-12%，而且污水产生量很大，如果直接排入自然水体中必然会造成严重的污染。目前国内外治理制糖工业废水主要采用物化法和生化法结合的方法。物化法(如沉淀法、吸附法、电化学法、磁分离法、高级氧化法、蒸发浓缩法等)主要用于对废水进行预处理，然后再进入生化系统，最后依次经物化及生物滤池处理后排放。由于制糖废水的可生化性好，因此国内外多采用生化法处理。如厌氧处理法(UASB、IC、二段厌氧法)、厌氧-好氧处理法、厌氧-光合细菌处理法、深层暴气、深井暴气法等。但这些方法大多存在工艺复杂、处理成本高、处理时间周期长等缺陷。纳米二氧化钛是一种重要的无机非均相光催化材料。但是颗粒状的TiO2纳米光催化材料存在不易回收，易造成二次污染等问题。而在Ti基底上生长的TiO2纳米管既有大的比表面积，又能被强附着于Ti基底上，使用时不存在二次污染问题，并且可多次使用。由于TiO2的禁带宽度较宽，光生载流子容易发生复合，而且只能接收波长小于387nm的光辐射。为此，通过非金属对TiO2的掺杂，可减少光生载流子的复合率，并使其禁带宽度变窄，可拓宽TiO2光响应范围，从而能显著提高TiO2的光催化活性及光量子效率。关于超声浸泡法制备Br-TiO2纳米管阵列及其光催化降解制糖废水的工艺尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种Br-TiO2纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应用。本发明的具体步骤为
(I)在钛片表面用阳极氧化法制备出TiO2纳米管阵列，将其洗净晾干后，放入箱式电炉中500°C下煅烧2小时，冷却至室温后取出，然后在O. lmol/L NaBr溶液中超声浸泡20分钟，晾干后即得Br-TiO2纳米管阵列。(2)将Br-TiO2纳米阵列放入25mL制糖废水中，用NaOH溶液调节废水液的pH值为12. O 13. 0，然后用波长为253. 7nm的紫外光照射20 30小时，实现对制糖废水的光催化降解的应用。本发明的特别之处就是Br-TiO2纳米管阵列是在使用阳极氧化法制备出二氧化钛纳米管阵列的基础上，直接在含Br_的溶液中经简单的超声浸泡方法制备而成，并将其应用于制糖废水的光催化降解，很大程度地降低处理制糖废水成本的同时，也缩短了处理时间。
具体实施例方式实施例I :
在Icm X 4.5cm x O. Icm规格的钛片表面用阳极氧化法制备出TiO2纳米管阵列,将其洗净晾干后，放入箱式电炉中500°C下煅烧2小时，冷却至室温后取出，然后超声条件下在O. lmol/L NaBr溶液中浸泡20分钟，晾干得Br-TiO2纳米管阵列；取25mL制糖废水于培养皿中，用NaOH调节制糖废水pH值为13 JfBr-TiO2纳米管阵列浸入该废水中，用波长为253. 7nm的紫外光照射25小时，制糖废水COD降解效率达87. 66% ;光照30小时，制糖废水COD降解效率达90. 53%。实施例2
在Icm X 4.5cm x O. Icm规格的钛片表面用阳极氧化法制备出TiO2纳米管阵列,将其洗净晾干后，放入箱式电炉中500°C下煅烧2小时，冷却至室温后取出，然后将其置于
O.lmol/L NaBr溶液中超声浸泡20分钟，晾干后即得Br-TiO2纳米管阵列；取25mL制糖废水于培养皿中，用NaOH调节制糖废水pH值为12. 5，将Br-TiO2纳米管阵列浸入该废水中，用波长为253. 7nm的紫外光照射25小时，制糖废水COD降解效率达82. 55% ;光照30小时，制糖废水COD降解效率达86. 6%。
实施例3
在Icm X 4. 5cm x O. Icm规格的钛片表面用阳极氧化法制备出TiO2纳米管阵列,将其洗净晾干后，放入箱式电炉500°C下煅烧2小时，冷却至室温后取出，然后将其置于O. Imol/L NaBr溶液中超声浸泡20分钟，晾干后即得Br-TiO2纳米管阵列；取25mL制糖废水于培养皿中，用NaOH调节制糖废水pH值为12，将Br-TiO2纳米管阵列浸入该废水中，用波长为253. 7nm的紫外光照射25小时，制糖废水COD降解效率达79. 26% ;光照30小时，制糖废水COD降解效率达84. 26%。
权利要求
1. 一种Br-TiO2纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应用，其特征在于将Br-TiO2纳米阵列放入25mL制糖废水中，用NaOH溶液调节废水液的pH值为12. O 13. 0，然后用波长为253. 7nm的紫外光照射20 30小时，实现对制糖废水的光催化降解的应用； 所述Br-TiO2纳米管阵列的制备方法为在钛片表面用阳极氧化法制备出TiO2纳米管阵列，将其洗净晾干后，放入箱式电炉中500°C下煅烧2小时，冷却至室温后取出，然后在O.lmol/L NaBr溶液中超声浸泡20分钟，晾干后即得Br-TiO2纳米管阵列。
全文摘要
本发明公开了一种Br-TiO2纳米管阵列对制糖废水的光催化降解的应用。在钛片表面用阳极氧化法制备出排布均匀的TiO2纳米管阵列，将其洗净晾干后，放入箱式电炉中500℃下煅烧2小时，冷却至室温后取出，然后在0.1mol/LNaBr溶液中超声浸泡20分钟，晾干后即得Br-TiO2纳米管阵列；将Br-TiO2纳米阵列放入25mL制糖废水中，用NaOH溶液调节废水液的pH值为12.0～13.0，然后用波长为253.7nm的紫外光照射20～30小时，实现对制糖废水的光催化降解的应用。本发明Br-TiO2纳米管阵列是在用阳极氧化法制备出二氧化钛纳米管阵列的基础上，直接在含Br-的溶液中经超声浸泡而成，并将其应用于制糖废水的光催化降解，降低了处理制糖废水的成本，缩短了处理时间。
文档编号C02F1/32GK102826629SQ20121032959
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月9日 优先权日2012年9月9日
发明者钟福新, 孟志鹏, 李华英, 李培刚, 王顺利 申请人:桂林理工大学