光芬顿催化剂的制备方法及其在有机废水处理中的应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115582130A(43)申请公布日2023.01.10(21)申请号202211408602.1(22)申请日2022.11.11(71)申请人深圳市盘古环保科技有限公司地址518000广东省深圳市南山区打石一路深圳国际创新谷6栋2705(72)发明人何頔赵建树廖晓婷金青海钟全发马晓明余瑾(74)专利代理机构北京天盾知识产权代理有限公司11421专利代理师肖小龙(51)Int.Cl.B01J23/843(2006.01)C02F1/32(2006.01)C02F1/72(2006.01)C02F101/30(2006.01)权利要求书1页说明书12页附图5页(54)发明名称光芬顿催化剂的制备方法及其在有机废水处理中的应用(57)摘要本发明属于催化材料技术领域，公开了一种光芬顿催化剂的制备方法及应用。制备方法为：将埃洛石纳米管加入浓硫酸和浓硝酸中进行预处理；将硝酸铋、硝酸铁溶于稀硝酸，再加入甘氨酸，逐滴加入氨水，至溶液pH为4~10，得前驱体溶液；将前驱体溶液与预处理后的埃洛石纳米管混合，加热至溶液水分蒸干，形成凝胶；将凝胶置于炉中，设置炉温使凝胶发生自燃，然后冷却至室温、研磨，得光芬顿催化剂。本发明的光芬顿催化剂复合有铁酸铋，使光芬顿催化剂具有良好的光催化效果，宽pH适用范围，UV芬顿降解有机废水效果好，降解率高；合成成本低，环境友好，合成制备较简单；利于回收分离，重复循环使用。CN115582130ACN115582130A权利要求书1/1页1.一种光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将埃洛石纳米管加入浓硫酸和浓硝酸的混合酸溶液中，在温度60~80℃下超声处理4~6h，将所得产物洗净、烘干后研磨，得预处理后的埃洛石纳米管；（2）将硝酸铋、硝酸铁溶于稀硝酸中，均匀混合后再加入甘氨酸，然后逐滴加入氨水，至溶液pH为4~10，得前驱体溶液；（3）将步骤（2）所得前驱体溶液与步骤（1）所得预处理后的埃洛石纳米管混合超声分散，加热至溶液中的水分蒸干，形成凝胶；（4）将步骤（3）所得凝胶置于炉中，设置炉温使凝胶发生自燃，然后冷却至室温后研磨，得BiFeO3@埃洛石纳米管光芬顿催化剂。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述浓硫酸的浓度为3~5mol/L，所述浓硝酸的浓度为3~5mol/L；所述浓硫酸和浓硝酸的体积比为1：3~1：5；所述浓硝酸与所述埃洛石纳米管的液固比为10~15mL/g。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，洗净具体为：采用去离子水和乙醇交替清洗至中性。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述稀硝酸的浓度为2~3mol/L；所述硝酸铋：硝酸铁：稀硝酸的用量比为0.001~0.005mol：0.001~0.005mol：100mL，其中硝酸铋：硝酸铁的摩尔比为1：1。5.如权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，甘氨酸与硝酸铋的摩尔比为1：1~2：1。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，埃洛石纳米管与前驱体溶液的固液比为2~3g/100mL，加热温度为60~90℃。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，设置炉温为250~450℃，凝胶发生自燃。8.如权利要求1~7任一项所述的制备方法制备得到的光芬顿催化剂在有机废水处理中的应用，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，将有机废水置于反应容器中，调节pH至3~11；步骤S2，在反应容器中加入过氧化氢、光芬顿催化剂和草酸；步骤S3，在紫外光照射下进行UV芬顿降解反应。9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，步骤S1中，所述有机废水中的有机物包括甲基绿，所述甲基绿的质量浓度为100~200mg/L；用2~3mol/L硫酸溶液和2~3mol/L氢氧化钠溶液调节pH至3~11。10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，步骤S2中，每1L有机废水中加入0.1~0.4g光芬顿催化剂、5~20mmol过氧化氢、0~0.1g草酸钠或草酸；步骤S3中，采用低压汞灯，光照时间为1~4h，反应温度为20~25℃。2CN115582130A说明书1/12页光芬顿催化剂的制备方法及其在有机废水处理中的应用技术领域[0001]本发明属于催化材料技术领域，涉及一种光芬顿催化剂的制备方法和应用，更具体的，涉及一种适用于UV芬顿降解有机废水的光芬顿催化剂制备方法及应用。背景技术[0002]近年来，随着工业化的快速发展，大量的有机废水（如染料、制药、化工等）排放到水环境，该类废水具有有机物成分复杂、色度高、生化性差等特点，使得水污染状况日益严重，治理难度加大，严重威胁到生态平衡和人类健康，为了应对有机废水的