申请日2020.11.16
公开（公告）日2021.03.12
IPC分类号B01J23/34; B01J35/08; B01J37/34; B01J37/10; B01J37/08; C02F1/30; C02F101/34; C02F101/38
摘要
本发明公开了一种污水处理材料，其包括如下步骤：(1)将In(NO3)3、NH4VO3、PVP溶于去离子水中，滴入一定量的氨水，将该混合液微波水热制备得到InVO4；(2)在三口烧瓶中依次加入一定量的InVO4、油酸和苯乙烯、KPS，50‑60℃下回流反应1‑4h，反应结束后自然冷却到室温；(3)将制备得到的PS‑InVO4分散于去离子水中，依次加入甲醛、苯酚和氨水，120‑200℃下水热反应，制备得到PS‑InVO4‑酚醛树脂微球；(4)将得到的PS‑InVO4‑酚醛树脂微球继续加入去离子水中，加入KMnO4和硫酸锰、聚乙二醇，水热反应后过滤得到产物；(5)将步骤(4)的产物置于管式炉中，300‑400℃下煅烧0.5‑1h，将该复合材料应用于污水处理，能够更有效的利用可见光，提高催化效率，从而高效降解污染物。
权利要求书
1.一种污水处理材料，其制备方法包括如下步骤：
(1)将In(NO3)3、NH4VO3、PVP溶于去离子水中，滴入一定量的氨水，将该混合液微波水热制备得到InVO4；
(2)在三口烧瓶中依次加入一定量的InVO4、油酸和苯乙烯、KPS，50-60℃下回流反应1-4h，反应结束后自然冷却到室温；
(3)将制备得到的PS-InVO4分散于去离子水中，依次加入甲醛、苯酚和氨水，水热反应，制备得到PS-InVO4-酚醛树脂微球；
(4)将得到的PS-InVO4-酚醛树脂微球继续加入去离子水中，加入KMnO4和硫酸锰、聚乙二醇，水热反应后过滤得到产物；
(5)将步骤(4)的产物置于管式炉中，惰性气氛下300-400℃下煅烧0.5-1h，得到空心的InVO4/C/MnO2。
2.根据权利要求1中所述的污水处理材料，水热反应温度为150-180℃，反应的时间为10-20h。
3.根据权利要求1中所述的污水处理材料，InVO4/C/MnO2中InVO4：C：MnO2质量比为1：(0.1-0.3)：(0.2-2)。
4.一种污水处理材料，其特征在于，以权利要求1-3的方法制备得到。
说明书
一种污水处理材料
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种污水处理材料。
背景技术
近年来，随着我国工业化、城市化的发展，工业以及生活污水的大量排放造成了严重的水体污染，直接威胁到人类身心健康与生态环境，有机污染物(如苯酚、盐酸四环素、甲基橙等)与重金属离子是污水中的重要成分，去除重金属离子和有机污染物是目前污水治理的重中之重，光催化转化、降解、矿化有机废水中污染物能在常温常压下发生，仅需要光、氧气和水，就能使有机污染物发生转化、降解或矿化，生成易被生物降解的小分子、CO2和无机离子。与现有的吸附、焚烧、生物氧化等环保技术相比，这种光催化技术成本低、二次污染少，越来越受到众多研究者的重视。
InVO4作为半导体材料，具有高效的可见光催化性能，近年来引起人们充分的关注。CN110575837 A公开了一种InVO4/ZnIn2S4光催化剂、制备方法及应用，具体是：在搅拌下将硝酸铟溶液缓慢加入偏钒酸钠溶液中混合，在混合液中加入ZnIn2S4粉末混匀，调节pH值为2～3，在130～150℃水热反应11～12.5h，得到微米级立方体状结构的InVO4/ZnIn2S4光催化剂；CN111111646A公开了一种稀土共掺杂InVO4光催化材料的制备及其应用，以解决现有技术中未能利用太阳光中的含量较多的可见光和近红外光进行污染物处理的问题，制备方法包括：采用水热法制备钒酸铟InVO4催化剂：分别配置得到In(NO3)3溶液和NH4VO3溶液，磁力搅拌之后将上述的NH4VO3溶液滴入到In(NO3)3溶液中得到混合液，使用a浓度的稀硝酸来调节溶液的pH值，得到钒酸铟InVO4催化材料。然而，以上方法侧重对材料的掺杂复合，缺乏对材料结构方面的改性，有机物降解效率相对较低。
发明内容
本发明的目的是发明一种污水处理材料，能够有效的去除水中的甲基橙、盐酸四环素等等各种有害物质。
一种污水处理材料，其制备方法包括如下步骤：
(1)将In(NO3)3、NH4VO3、PVP溶于去离子水中，滴入一定量的氨水，将该混合液微波水热制备得到InVO4；
(2)在三口烧瓶中依次加入一定量的InVO4、油酸和苯乙烯、KPS，50-60℃下回流反应1-4h，反应结束后自然冷却到室温；
(3)将制备得到的PS-InVO4分散于去离子水中，依次加入甲醛、苯酚和氨水，水热反应，制备得到PS-InVO4-酚醛树脂微球；
(4)将得到的PS-InVO4-酚醛树脂微球继续加入去离子水中，加入KMnO4和硫酸锰、聚乙二醇，水热反应后过滤得到产物；
(5)将步骤(4)的产物置于管式炉中，300-400℃下煅烧0.5-1h，得到空心的InVO4/C/MnO2。
优选的，水热反应温度为150-180℃，反应的时间为10-20h。
优选的，InVO4/C/MnO2中InVO4：C：MnO2质量比为1：(0.1-0.3)：(0.2-2)。
技术效果：
在InVO4的水热过程中引入PVP，有效的限制了晶核的迅速长大，以PS作为模板负载InVO4，随后通过聚合反应在其表面生成酚醛树脂，最后在复合材料的表面反应生成MnO2，经热处理后，苯乙烯作为模板剂，形成空心结构，酚醛树脂碳化，空心结构增大了催化剂与污染物的接触面积，缩短了光生电子和空穴的迁移距离，InVO4和MnO2复合，克服了单一材料作为光催化材料的弊端，二者与C协同配合用于污水处理，能够更有效的利用有效光，提高催化效率，从而有效的降解污染物。
（发明人：李艳）