光催化处理水体中六价铬的方法、含铬水滑石及其应用

本发明涉及无机功能材料及重金属去除，具体涉及一种光催化处理水体中六价铬的方法、含铬水滑石及其应用。

背景技术：

1、水中的重金属污染物对生物体有毒害作用，且不能自然降解。重金属污染物还会在生态系统中逐渐富集，随食物链进入人体，对人体造成不可逆的损伤。其中，六价铬(cr(vi))具有高毒性、高溶解性和难降解等特点，其存在形式在水中随ph的变化而变化，主要以cr2o72-与hcro4-等形式稳定存在。

2、含六价铬酸性废水的主要来源有电镀、皮革鞣制、木材防腐、油漆和颜料生产等行业；含六价铬碱性废水的主要来源为碱性铬渣污染的地块经雨水浸泡后流出的溶解有大量六价铬的浸出液。

3、目前，工业上常用的六价铬处理技术主要有：亚硫酸盐还原法、硫酸亚铁-石灰处理法、微电解处理法和离子交换处理法等。上述方法具有明显的缺点，如产生的含铬污泥易造成二次污染、设备复杂和容易产生大量酸碱废液等。

4、因此，亟需研发一种六价铬和总铬去除率高且不会产生二次污染的处理含铬废水的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种光催化处理水体中六价铬的方法、含铬水滑石及其应用。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种光催化处理水体中六价铬的方法，其中，所述方法包括：以负载型多酸@沸石咪唑酯骨架材料为催化剂，对ph为5-9的含铬水体进行光照还原处理。

3、本发明第二方面提供一种根据第一方面所述的方法得到的含铬水滑石。

4、本发明第三方面提供第二方面所述的含铬水滑石作为催化剂在光催化水分解制氢、光催化有机物降解和电化学传感器中的应用。

5、通过上述技术方案，本发明所取得的有益技术效果如下：

6、(1)本发明以负载型多酸@沸石咪唑酯骨架材料为催化剂，在光照条件下将六价铬光催化还原为三价铬并形成含铬水滑石进行固定。对六价铬转化彻底，去除率高；还原产生的含铬水滑石ksp低，结构稳定，可避免二次污染。

7、(2)本发明为六价铬的降解提供了一条有效的途径，能有效地解决水体中六价铬污染处理后容易造成二次污染的问题。

8、(3)本发明的方法具有技术可行性，且操作简单，能够有效处理水体中存在的六价铬离子。

技术特征：

1.一种光催化处理水体中六价铬的方法，其特征在于，所述方法包括：以负载型多酸@沸石咪唑酯骨架材料为催化剂，对ph为5-9的含铬水体进行光照还原处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含铬水体中六价铬离子的初始浓度为1-300ppm，优选为1-100ppm；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述光照的波段为全波段或紫外波段；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，以含铬水体的体积计，所述负载型多酸@沸石咪唑酯骨架材料的用量为0.1-5mg/ml，优选为0.5-3mg/ml。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述负载型多酸@沸石咪唑酯骨架材料通过原位封装法将多酸封装于沸石咪唑酯骨架材料中制备得到。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述负载型多酸@沸石咪唑酯骨架材料中的多酸选自磷钨酸、磷钼酸和磷钼钒多酸中的至少一种，优选为磷钨酸或磷钼酸；

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，将所述方法得到的产物固液分离后经干燥得到含铬水滑石。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的方法得到的含铬水滑石。

9.根据权利要求8所述的含铬水滑石，其中，所述含铬水滑石负载有多酸且具有中空壳状结构；

10.权利要求8或9所述的含铬水滑石作为催化剂在光催化水分解制氢、光催化有机物降解和电化学传感器中的应用。

技术总结
本发明涉及无机功能材料及重金属去除技术领域，公开了一种光催化处理水体中六价铬的方法、含铬水滑石及其应用。所述方法包括：以负载型多酸@沸石咪唑酯骨架材料为催化剂，对pH为5‑9的含铬水体进行光照还原处理。本发明还涉及根据上述方法得到的含铬水滑石及其在光催化水分解制氢、光催化有机物降解和电化学传感器中的应用。本发明以负载型多酸@沸石咪唑酯骨架材料为催化剂，在光照条件下将六价铬光催化还原为三价铬并形成含铬水滑石进行固定。对六价铬转化彻底，去除率高；还原产生的含铬水滑石K<subgt;sp</subgt;低，结构稳定，可避免二次污染。

技术研发人员：宋宇飞,安赛,崔东元,陈伟
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22