一种镂空框架结构钴铁氧化物非均相类芬顿催化剂的制备方法及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115970695A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310011095.6(22)申请日2023.01.05(71)申请人南昌大学地址330000江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号(72)发明人辛卓吴代赦黄宇星刘立王峰迪(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246专利代理师王焕巧(51)Int.Cl.B01J23/75(2006.01)B01J37/08(2006.01)C02F1/72(2023.01)C02F101/30(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图5页(54)发明名称一种镂空框架结构钴铁氧化物非均相类芬顿催化剂的制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种镂空框架结构钴铁氧化物非均相类芬顿催化剂的制备方法及其应用，催化剂为CoFeO‑NAFSs，其为Co3O4、CoFe2O4、Fe2O3和Fe3O4纳米颗粒组成的复合氧化物，是多晶体、多孔的镂空框架状结构。制备方法为：将四水醋酸钴和二水合柠檬酸三钠溶解在水中形成溶液A；将铁氰化钾溶解在超纯水中形成溶液B；在磁搅拌下，将溶液B添加到溶液A中，在30～40℃下陈化30～40小时；通过离心收集沉淀物，用去离子水和乙醇洗涤，并在50～70℃下干燥6～12小时，制得Co‑FePBANAFSs；将Co‑FePBANAFSs在空气气氛下在200～300℃下煅烧2～3h，得到CoFeO‑NAFSs。本发明涉及的镂空框架材料具有更多暴露的催化活性位点，作为催化剂可显著提升PMS的氧化效率，具有PMS消耗更低、更高的催化活性，更低的反应时间、有机污染物降解率更CN115970695A高等优势。CN115970695A权利要求书1/1页1.一种镂空框架结构钴铁氧化物非均相类芬顿催化剂，其特征在于：所述钴铁氧化物非均相类芬顿催化剂为CoFeO‑NAFSs，所述CoFeO‑NAFSs主要包括Co3O4、CoFe2O4、Fe2O3和Fe3O4纳米颗粒组成的复合氧化物，所述CoFeO‑NAFSs是多晶体、多孔的镂空框架状结构。2.如权利要求1所述的一种镂空框架结构钴铁氧化物非均相类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：(1)将四水醋酸钴和二水合柠檬酸三钠溶解在超纯水中形成溶液A；将铁氰化钾溶解在超纯水中形成溶液B；(2)在磁搅拌下，在10～20s内将溶液B添加到溶液A中，连续搅拌0.5～3min后，所得混合溶液在30～40℃下陈化30～40小时；(3)通过离心收集沉淀物，用去离子水和乙醇洗涤，并在50～70℃下干燥6～12小时，制得Co‑FePBANAFSs；(4)将所述Co‑FePBANAFSs在空气气氛下在200～300℃下煅烧2～3h，得到的产物为CoFeO‑NAFSs。3.根据权利要求2所述的一种镂空框架结构钴铁氧化物非均相类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中四水醋酸钴、二水合柠檬酸三钠和铁氰化钾的质量比为1∶0.8～1.2∶0.6～1.0。4.如权利要求2或3所述的制备方法制得的镂空框架结构钴铁氧化物非均相类芬顿催化剂在降解有机污染物中的应用。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述有机污染物选取有机染料或四环素类抗生素。6.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于：将所述CoFeO‑NAFSs与PMS加入到含有机污染物的废水中，CoFeO‑NAFSs激活PMS进而催化PMS类芬顿反应降解有机污染物。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：降解有机染料时，所述CoFeO‑NAFSs的投加量与PMS质量比为1∶0.15～2；反应温度为288～308K；初始pH为4～10。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：降解有机染料时，所述CoFeO‑NAFSs的投加量与PMS质量比为1∶0.3～1；反应温度为298～308K；初始pH为7～9。9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：降解四环素类抗生素时，所述CoFeO‑NAFSs的投加量与PMS质量比为1∶0.5～10；反应温度为298～308K；初始pH为4～10。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：降解四环素类抗生素时，所述CoFeO‑NAFSs的投加量与PMS质量比为1∶2～5。2CN115970695A说明书1/9页一种镂空框架结构钴铁氧化物非均相类芬顿催化剂的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于废水处理、催化技术、纳米材料技术领域。具体涉及一种镂空框架结构钴铁氧化物非均相类芬顿催化剂的制备方法及其应用。背景技术[0002]难降解有机污染物如染料、抗生素于其结构稳定、毒性大、难处理等问题成为优先控制的有毒污染物。最近几年，不少学者采用催化降解、活性炭吸附