本發(fā)明屬于新型改性催化劑的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明涉及一種提高納米零價鋅催化活性的方法，可用于對高濃度高污染的有機污染物進(jìn)行催化降解。

背景技術(shù)：

我國各大小河川總長42萬公里，湖泊7.56萬平方公里，水資源總量共計28000億立方米。但由于我國龐大的人口基數(shù)，人均淡水量僅為2300立方米，占世界人均擁有量的1/4，居121位，是世界13個貧水國之一。為數(shù)不多的水資源在我國工業(yè)化進(jìn)程中仍遭到嚴(yán)重的污染，調(diào)查顯示，全國目前82%的江河湖泊均遭到不同程度的污染，由此造成的經(jīng)濟損失高達(dá)377億元?！秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》己將研究有毒有害有機物與難降解有機污染物的控制技術(shù)列為控制與治理水體污染物的研發(fā)重點，污水處理方面的創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)對推進(jìn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)自然環(huán)境方面都具有極其重要的意義。

在有機廢水污染中，印染行業(yè)是其中一個主要方面。印染廢水來源廣泛，包括造紙、印染、紡織、皮革、化妝品等行業(yè)。由于染料廢水成分復(fù)雜、色度高、COD含量高，并日益趨向水體抗氧化，有機污染物難于降解的方面發(fā)展，因此探索新型改性催化劑對處理現(xiàn)階段水體污染顯得尤為關(guān)鍵。

零價金屬還原治理有機污染物是近幾十年發(fā)展起來的一門新技術(shù)，因其工藝簡單，在催化降解有機污染物方面具有效率高、耗能低、節(jié)能環(huán)保無污染等優(yōu)點而被廣泛研究與應(yīng)用。目前國內(nèi)外研究的主要對象為納米零價鐵，關(guān)于納米零價鋅催化降解有機污染物方面的研究也有相關(guān)報道，鋅由于氧化還原電位比鐵更低易保存而被認(rèn)為是還原污染物的最佳金屬。但普通零價鋅的催化活性有限，因此對高濃度高污染的有機污染物催化降解程度也受到了一定限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)中零價鋅的催化活性低的缺陷，提供一種提高納米零價鋅催化活性的方法，由該方法所制得的納米零價鋅的催化活性增強，從而能夠明顯提高對高濃度高污染的有機污染物的降解率，且該方法工藝簡單，具有催化效率高、能耗低、環(huán)保無污染的優(yōu)點。

本發(fā)明技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種提高納米零價鋅催化活性的方法，該方法是將鋅粉放入滾壓振動磨進(jìn)行研磨3-15小時，研磨過程中每間隔1-2小時停機0.5-1小時進(jìn)行應(yīng)力釋放，得到納米零價鋅，所述納米零價鋅的晶粒尺寸介于10nm至200 nm之間，微觀殘余應(yīng)力大小介于-0.628×10^-3至2.120×10^-3之間，其中正值表示張應(yīng)力，負(fù)值表示壓應(yīng)力。

其中，優(yōu)選地，所述研磨過程中每間隔2小時停機0.5-1小時進(jìn)行應(yīng)力釋放。

優(yōu)選地，所述研磨過程中每間隔1小時停機0.5-1小時進(jìn)行應(yīng)力釋放。

優(yōu)選地，所述研磨過程中每間隔2小時停機0.5小時進(jìn)行應(yīng)力釋放。

機械力活化過程不單純是傳統(tǒng)意義上的細(xì)化過程，而是在活化過程中伴有能量轉(zhuǎn)化的機械力化學(xué)過程，機械力化學(xué)變化賦予零價鋅許多新的獨特性能，如小尺寸效應(yīng)、表面和界面效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等。機械能可以誘導(dǎo)鋅的晶格產(chǎn)生晶格畸變，而機械力作用時間越久，由晶格畸變產(chǎn)生的晶格缺陷越多，其活化性能越強。除此之外經(jīng)機械力活化作用所得到納米尺度的納米零價鋅具有納米材料所特有的表面和界面效應(yīng)，增強了零價鋅的表面活性，進(jìn)一步提高了其催化性能。

本發(fā)明所提出的一種提高納米零價鋅催化活性的方法，采用以不同時間機械力激發(fā)下的零價鋅經(jīng)應(yīng)力釋放后制得的納米零價鋅，在機械力活化的過程中每間隔1-2小時停機0.5-1小時進(jìn)行應(yīng)力釋放，進(jìn)一步提高納米零價鋅的活性。使得根據(jù)本方法制備的納米零價鋅的催化活性有了很大的增強，從而可以作為一種高效、綠色環(huán)保的催化劑有效降解廢水中的有機污染物質(zhì)；同時本制備工藝簡單，使其便于投入大批量的實際生產(chǎn)中，這也為處理印染工業(yè)所產(chǎn)生的大量的高濃度高污染的有機污染物廢水提供了一個更為實際、高效的方法；對保護(hù)自然環(huán)境和我國珍貴的淡水資源均具有積極的作用。

附圖說明

圖1為由本發(fā)明方法所制得的不同時間機械力激發(fā)下的納米零價鋅與普通零價鋅的XRD衍射對比圖；

圖2為由本發(fā)明方法所制得的不同時間機械力激發(fā)下的納米零價鋅的降解亞甲基藍(lán)效率與普通零價鋅的降解亞甲基藍(lán)效率對比圖。

具體實施方式

取四份純度為95%的商業(yè)鋅粉，分別對其中三份進(jìn)行7小時、9小時、11小時的機械力活化作用，活化過程中每間隔2h后停機30min進(jìn)行應(yīng)力釋放，得到不同納米尺寸、具有不同活化能的納米零價鋅，晶粒尺寸介于10-200 nm之間，其微觀殘余應(yīng)力大小介于-0.628×10^-3到2.120×10^-3之間，其中正值表示張應(yīng)力，負(fù)值表示壓應(yīng)力。

另一份不進(jìn)行機械力激發(fā)，其它操作與上述三份鋅粉操作相同，作為對照組。

取模擬有機污染物溶液，分成四等份。將上述制得的三份納米零價鋅分別置于三份模擬有機污染物溶液中，將未經(jīng)機械力活化作用的對照組商業(yè)鋅粉置于一份模擬有機污染物溶液中，在無光條件下以相同的攪拌速度進(jìn)行催化降解反應(yīng)。在攪拌過程中，均每隔10min檢測有機污染物的濃度，計算得到有機污染物的降解率，如圖2所示。

采用本發(fā)明方法所制得的納米零價鋅的催化活性與對照組中零價鋅的催化活性明顯增強，能夠明顯提高對高濃度高污染的有機污染物的降解率。