一种软磁性复合光催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102145293A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102145293A(43)申请公布日2011.08.10(21)申请号201110053927.8(22)申请日2011.03.08(71)申请人河南师范大学地址453007河南省新乡市建设路东段46号(72)发明人邢新艳赵东方朱桂芬刘玉民梁蕊席国喜(74)专利代理机构新乡市平原专利有限责任公司41107代理人毋致善(51)Int.Cl.B01J23/889(2006.01)A62D3/10(2007.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种软磁性复合光催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种软磁性复合光催化剂及其制备方法，属于污水处理技术。本发明目的是提供和易分离回收的软磁性复合光催化剂及其制备方法。本发明的技术方案要点是，颗粒活性炭上负载有软磁性Mn0.5Zn0.5Fe2O4和TiO2。制备软磁性复合光催化剂的方法有以下步骤（：1）将硫酸锰、硫酸锌和硫酸亚铁用离子水配成混合溶液后加入颗粒活性炭，搅拌混匀后在水热反应釜反应，冷却，过滤，洗涤，干燥涉到软磁性活性炭；（2）用钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸和水配成钛酸溶胶浸渍上述软磁性活性炭，搅拌，静置，抽滤，干燥后在马弗炉中在惰性气氛下煅烧后，冷却至室温，制成软磁性复合光催化剂。本发明用于有机废水处理。CN1024593ACCNN110214529302145295A权利要求书1/1页1.一种软磁性复合光催化剂，包括TiO2，其特征在于：颗粒活性炭上负载有软磁性Mn0.5Zn0.5Fe2O4和TiO2。2.如权利要求1的一种软磁性复合光催化剂，其特征在于：Mn2+：Zn2+：Fe2+的摩尔比为1：1：4，颗粒活性炭与所述软磁性Mn0.5Zn0.5Fe2O4的质量比为5-16:1，负载Mn0.5Zn0.5Fe2O4的软磁性活性炭与TiO2的质量比为1.5-6：1。3.一种制备权利要求1的软磁性复合光催化剂的方法，其特征在于有以下步骤：（1）将硫酸锰、硫酸锌和硫酸亚铁按摩尔比Mn2+：Zn2+：Fe2+=1：1：4用去离子水配成混合水溶液，使金属离子总浓度为0.1mol/L，搅拌溶解后滴加NH4OH，调PH为9~11，加入颗粒活性炭，搅拌混匀后移至水热反应釜中，在160-200℃下保持4-16小时后，冷却，过滤，洗涤；经110℃干燥得到具有软磁性的软磁性活性炭，所述颗粒活性炭的加入量为Mn0.5Zn0.5Fe2O4质量的5-16倍；（2）用钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸和水配置成的钛溶胶浸渍上述软磁性活性炭，搅拌，静置，抽滤，110℃干燥后置于马弗炉中，在惰性气氛保护和400-600℃下煅烧3小时，在250℃和空气气氛中保持3小时、冷却至室温，即得到软磁性复合光催化剂。4.如权利要求3的制备权利要求1的软磁性复合光催化剂的方法，其特征在于：所述步骤（2）用钛溶胶浸渍上述软磁性活性炭，搅拌，静置，抽滤，110℃干燥工序，重复2-3次后置于马弗炉中，在惰性气氛保护和400-600℃下煅烧3小时，在250℃和空气气氛中保持3小时、冷却至室温，即得到软磁性复合光催化剂。2CCNN110214529302145295A说明书1/3页一种软磁性复合光催化剂及其制备方法[0001]技术领域：本发明涉及一种污水处理技术，特别适用于含有机污染物废水处理的一种软磁性复合光催化剂及其制备方法。[0002]背景技术：半导体光催化氧化技术是近年来迅速发展的一种非均相高级氧化技术，其在处理有机废水的研究和应用方面引起了广泛的关注。其中，纳米TiO2具有抗化学腐蚀和光腐蚀、性质稳定、无毒、光催化活性高、反应速度快、对有机物的降解无选择性且易使之完全矿化、无二次污染等优点，被普遍认为是最具应用前景的绿色环保型催化剂之一。[0003]一般水处理体系使用的光催化剂都是粉末TiO2，存在如下问题：（1）TiO2对高浓度的有机污染物降解效果较好，而对低浓度的有机污染物降解速率很慢，这也极大的限制了TiO2作为光催化剂的应用。（2）TiO2粉末有团聚的趋势，尤其在TiO2浓度较高时这种趋势更加明显，团聚后光催化剂比表面积大幅下降，光催化效果也会随之下降。（3）由于TiO2粒径太小，导致其分离回收及再生都非常困难，这会导致光催化剂损失严重，成本升高，TiO2具有的廉价的优势将不复存在。因此，制备纳米级的TiO2催化剂并寻找合适的催化剂载体，是TiO2光催化剂处理废水工业化的关键。活性炭具有发达的孔隙结构、巨大的比表面积、稳定的物理化学性质以及强大的吸附性能，是一种比较理想的催化剂载体。它不仅可以将TiO2均匀的分散于其巨大的比表面从而避免TiO2的团聚，并且可以通过对污染物的吸附作用向TiO2提供高浓度环境来提