[發明專利]普魯土藍光芬頓催化劑的制備及其降解有機污染物的方法

無效

• 申請號: 201110256227.9
• 申請日: 2011-09-01
• 公開（公告）號: CN102962063A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 劉守清;程實
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J29/76;C02F1/72;C02F1/30;C02F101/38
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技術領域

本發明涉及一種異相光芬頓催化劑的制備和固定化，特別涉及一種普魯士藍的固定化及其可見光光芬頓降解有機污染物的方法。

背景技術

芬頓(Fenton?reagent)是過氧化氫和亞鐵離子的混合物，該混合物所生成羥基自由基有很強的氧化性，因此，該試劑可以用于有機污染物的降解。但是，均相催化劑Fe(II)只能在pH2.5-3.5之間有高的催化活性，容易流失，中性條件下容易發生水解，失去了催化活性，也不能重復利用。為了解決這些問題，人們將鐵離子固定到載體上制備了異相芬頓催化劑，比如將鐵離子固定到活性炭、分子篩、介孔的二氧化硅、陶瓷以及納米碳管上等。為了充分利用太陽能，在異相芬頓反應體系中，人們引入了光-芬頓催化反應，以提高光輻射下有機污染物的降解效率。

但是，目前人們制備的異相光芬頓催化劑僅對紫外光有響應，而紫外光只占太陽能的4％左右，還有96％的能量來自可見光和紅外光，因此，開發能充分利用可見光的芬頓催化劑顯得尤為重要。

我們曾經報道過普魯士藍膠體懸浮液可光催化降解有機污染物(劉守清等J.Hazar.Mater.，2010，182：665-671；Environ.Chem.Lett.，2011，9：31-35；蘇州科技學院學報(自然科學版)，2009.26(4)：39-42)。但是普魯士藍膠體容易流失，不能固定，不能有效地回收重復利用，這就造成了資源的浪費。因此，制備固定化的普魯士藍光芬頓催化劑及充分利用可見光降解有機污染物是環境化學領域亟待解決的問題。

發明內容

為了克服現有技術中存在的技術問題，本發明提供以下技術方案：

一種普魯土藍光芬頓催化劑的制備，其具體制備過程包括以下步驟：

(1)、以三氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵或硫酸亞鐵銨以及鐵氰化鉀、亞鐵氰化鉀為原料，將其分別溶解于超純水中，制備得到含鐵離子和鐵氰根離子的溶液；

(2)、以分子篩、高嶺土或者建筑垃圾作為載體，將其至于步驟(1)中含鐵離子的溶液中，十分鐘后取出用水稍微沖洗；

(3)、將步驟(2)中的載體再浸泡于步驟(1)中含鐵氰根離子的溶液中，十分鐘后取出用水稍微沖洗；

(4)、反復循環步驟(2)和(3)5次以上，即得到固定化的普魯土藍光芬頓催化劑。

一種普魯土藍光芬頓催化劑及其降解有機污染物的方法，所述方法步驟為：

A、將上述步驟(4)制得的光芬頓催化劑與過氧化氫混合；

B、在可見光的照射下，對有機污染物進行降解。

本發明帶來的有益效果是：

1、該方法簡便易行，催化劑可循環重復使用，；

2、該方案能有效脫去污染水的色度，降低污染水的COD。

具體實施方式

下面對本發明的較佳實施例作詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍作出更為清楚明確的界定。

普魯士藍光芬頓催化劑的制備的具體實施例如下：

實施例1

將建筑垃圾紅磚碎塊碾磨到一定粒度，將其浸泡于1×10^-2M的K₃Fe(CN)₆溶液中10min，取出用水稍微沖洗，再浸泡于1×10^-2M的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液中10min，取出用水稍微沖洗。如此反復循環5次以上，就得到了固定化的普魯士藍光芬頓催化劑。

實施例2

將高嶺土浸泡于1×10^-2M的K₄Fe(CN)₆溶液中10min，取出用水稍微沖洗，再浸泡于1×10^-2M的Fe(NO₃)₃溶液中10min，取出用水稍微沖洗。如此反復循環5次以上，就得到了固定化的普魯士藍光芬頓催化劑。

實施例3

將4A型分子篩浸泡于1×10^-2M的K₃Fe(CN)₆溶液中10min，取出用水稍微沖洗，再浸泡于1×10^-2M的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液中10min，取出用水稍微沖洗。如此反復循環5次以上，就得到了固定化的普魯士藍光芬頓催化劑。