申请日2013.01.12
公开(公告)日2013.04.24
IPC分类号B01J21/06; C02F103/32; C02F1/32
摘要
本发明公开了N/TiO2纳米管阵列的制备方法及光催化降解制糖废水的应用。以钛片为基底制备出TiO2纳米管阵列;将制得的TiO2纳米管阵列放入0.005mol/L～0.03mol/L尿素溶液中，在超声条件下浸泡6分钟，用去离子水冲洗其表面，晾干后得到N/TiO2纳米管阵列。将N/TiO2纳米管阵列放入制糖废水中，用NaOH溶液将废水的pH值调节到12.4～13.2，经紫外灯(λ=253.7nm)照射25～30小时，实现对制糖废水的光催化降解的应用。本发明制备工艺简便、无污染，并且成功地应用于光催化降解制糖废水，从而大大提高了处理制糖废水的效率，降低了相关成本及处理时间。
权利要求书
1.一种N/TiO2纳米管阵列对制糖废水光催化降解的应用，其特征在于将N/TiO2纳米管阵列放入制糖废水中，用NaOH溶液将废水的pH值调节到12.4～13.2，经波长为253.7nm紫外灯照射25～30小时，实现对制糖废水的光催化降解的应用;
所述N/TiO2纳米管阵列的制备方法步骤为：
(1)以钛片为基底利用阳极氧化法在其表面制备出均匀有序的TiO2纳米管阵列，然后立即将其从电解液中取出，用大量的去离子水冲洗;待其自然干燥后放入马弗炉中，在500℃下煅烧2小时，冷却至室温得TiO2纳米管阵列;
(2)将步骤(1)制得的TiO2纳米管阵列放入浓度为0.005mol/L~0.03mol/L尿素溶液中，在超声条件下浸泡6分钟，然后用去离子水冲洗其表面，晾干后得到N/TiO2纳米管阵列。
说明书
N/TiO2纳米管阵列的制备方法及光催化降解制糖废水的应用
技术领域
本发明涉及一种N/TiO2纳米管阵列的制备方法及光催化降解制糖废水的应用。
背景技术
制糖工业是我国重要行业之一，同时制糖生产中产生大量有机物废水，该废水中有机物浓度、COD和BOD都较高，并且在生产过程中COD浓度、BOD浓度高低不稳。废水一旦排放到河流中就会造成水体严重污染，甚至会污染地下水，造成水资源缺乏。目前我国多数糖厂一般采用好氧法，例如生物接触氧化法、活性污泥法、氧化沟法等等，但好氧法具有能源消耗大、水力负荷小、生物膜易脱落等缺点。如今厌氧法也得到应用，与好氧法相比有所提高，但此方法具有工艺复杂、成本高、处理周期长等缺点。而纳米二氧化钛具有较高的化学活性、比表面积大、成本低廉、无毒、稳定性高等优点，因此，在废水处理中得到广泛应用。二氧化钛纳米管阵列与纳米二氧化钛粉末相比，其制备工艺简单、条件易控制、不产生二次污染。所以，二氧化钛纳米管阵列在废水处理方面具有更强的优势。但由于纳米TiO2的禁带宽度较宽(约3.2eV),因此只在λ<380nm的紫外光区具有光催化活性，导致光催化效率不高。而非金属离子的掺杂可以有效减小TiO2带隙，从而使纳米TiO2的光催化性能得到显著提高。利用超声法制备的N/TiO2纳米管阵列并成功应用于光催化降解制糖废水的研究未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种用超声法制备的N/TiO2纳米管阵列并将其应用于光催化降解制糖废水。
N/TiO2纳米管阵列的制备方法具体步骤为：
(1)以钛片为基底利用阳极氧化法在其表面制备出均匀有序的TiO2纳米管阵列，然后立即将其从电解液中取出，用大量的去离子水冲洗;待其自然干燥后放入马弗炉中，在500℃下煅烧2小时，冷却至室温得TiO2纳米管阵列。
(2)将步骤(1)制得的TiO2纳米管阵列放入浓度为0.005mol/L~0.03mol/L尿素溶液中，在超声条件下浸泡6分钟，然后用去离子水冲洗其表面，晾干后得到N/TiO2纳米管阵列。
将N/TiO2纳米管阵列放入制糖废水中，用NaOH溶液将废水的pH值调节到12.4～13.2，经紫外灯(λ=253.7nm)照射25～30小时，实现对制糖废水的光催化降解的应用。
本发明与其它相关技术相比，最显著的特点是N/TiO2纳米管阵列制备工艺简便、无污染，并且成功地应用于光催化降解制糖废水，从而大大提高了处理制糖废水的效率，降低了相关成本及处理时间。
