[發明專利]一種磁性納米二氧化鈰臭氧催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310049066.5
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103100389A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 戴啟洲;陳建孟;王佳裕;魚杰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J35/00;C02F1/78
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

1.一種磁性納米二氧化鈰臭氧催化劑，其特征在于所述磁性納米二氧化鈰臭氧催化劑包括納米四氧化三鐵內核，包裹所述納米四氧化三鐵內核的二氧化硅中間層，以及負載于二氧化硅中間層上的二氧化鈰活性組分；所述磁性納米二氧化鈰臭氧催化劑中，四氧化三鐵、二氧化硅、二氧化鈰的質量比為1：0.3~0.8：3~5。

2.如權利要求1所述的磁性納米二氧化鈰臭氧催化劑的制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：

（1）利用滴定水解法制備納米四氧化三鐵顆粒；

（2）將步驟（1）中得到的納米四氧化三鐵顆粒加入0.5~1mol/L的檸檬酸三鈉溶液中，分散均勻后，60~70℃溫度下、氮氣保護下攪拌5~10小時，磁性分離、得沉淀a洗滌后烘干得到改性的納米四氧化三鐵顆粒；

（3）A、將改性的納米四氧化三鐵顆粒加入到乙醇和水的混合液中，分散均勻后，加入質量百分濃度20~30%的氨水和正硅酸乙酯，在60~70℃溫度下攪拌2~4小時后，磁性分離、得沉淀b洗滌后烘干；重復上述步驟A至二氧化硅與納米四氧化三鐵顆粒的質量比為0.3~0.8:1，制得二氧化硅包裹的納米四氧化三鐵顆粒；所述乙醇和水的體積比為4~5:1；所述氨水和正硅酸乙酯的體積比為1:1；

（4）B、將二氧化硅包裹的納米四氧化三鐵顆粒加入到0.05~0.1mol/L的硝酸亞鈰溶液中，分散均勻后，攪拌下滴入0.5~1mol/L氫氧化鉀溶液，在室溫下攪拌2~4小時后，磁性分離、得沉淀c洗滌后烘干，所得烘干粉末再于500~550℃，氮氣保護下煅燒2~3小時；重復上述步驟B至二氧化鈰與納米四氧化三鐵顆粒的質量比為3~5：1，制備得到所述磁性納米二氧化鈰臭氧催化劑；所述氫氧化鉀與硝酸亞鈰的物質的量之比5~6:1。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟（1）按以下方法操作：在氮氣保護條件下，60~70℃溫度條件下，攪拌下向硝酸鉀和氫氧化鉀的混合溶液中滴加0.2mol/L的FeSO₄溶液，所述混合溶液中，硝酸鉀濃度0.2~0.3mol/L，氫氧化鉀濃度0.2~0.3mol/L；所述硝酸鉀的濃度與氫氧化鉀的濃度相同；加入的FeSO₄的物質的量與氫氧化鉀的物質的量之比為1:5~6；滴完后攪拌反應4~5小時后，磁性分離、沉淀洗滌后烘干，制得所述納米四氧化三鐵顆粒。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟（3）中，所述正硅酸乙酯的體積用量以納米四氧化三鐵顆粒的質量計為2~10mL/g。

5.如權利要求1所述的磁性納米二氧化鈰臭氧催化劑在催化臭氧降解有機廢水中的應用。