ZnIn2S4/CeO2 复合材料的制备及对尾矿废水中黄药的高效降解
2023-11-08张京芳徐珊张海明郭晋邑
再生资源与循环经济 2023年10期
关键词:复合材料
张京芳,徐珊,张海明,郭晋邑
(商洛学院化学工程与现代材料学院/陕西省尾矿资源综合利用重点实验室,陕西 商洛 726000)
随着工业的发展,矿山开采规模逐渐扩大,浮选药剂的使用量随之增加,选矿废水引起的环境问题日渐突出[1,2]。黄药是浮选废水中含有的一类主要有机污染物,具有恶臭的气味,对人体可产生直接危害[3]。因此,高效处理选矿废水,提高水资源的循环利用率,是矿山行业实现可持续发展的重要任务。
目前针对含黄药的浮选废水的处理主要是通过化学法、物理法、生物法等[4,5]。但传统处理方法处理时间较长,处理成本高,并伴有副产物的生成,易造成二次污染。光催化氧化法是利用太阳能激活催化剂,使得难降解的有机污染物结构被破坏,无二次污染、无毒害及催化剂稳定性高,是处理多种废水最有效的处理方法之一[6]。
CeO2作为一种无毒、廉价的稀土材料,在废水光降解方面具有独特的优势。但CeO2只能吸收波长小于444 nm 的光。为了扩大CeO2的吸收波长范围,学者们通过元素掺杂、半导体异质结复合以及其他改性方法对CeO2进行改性[7-9]。ZnIn2S4是一种优良的光电材料,可缩短电子-空穴对的扩散距离,为光催化提供高比表面积和丰富的催化活性中心。因此可将CeO2与ZnIn2S4偶联,改变催化剂禁带宽度,以实现有效的光催化。
基于以上研究背景,分别制备了CeO2纳米针和ZnIn2S4/CeO2复合光催化剂。通过改变ZnIn2S4前驱体的添加量制备出粒径均一、光催化活性高的ZnIn2S4/CeO2,并将其应用于尾矿废水中浮选剂乙基黄药的高性能催化降解。……
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