[發明專利]磁性納米銅鐵羥基氧化物的制備及其在催化臭氧氧化除污染中的應用

有效

• 申請號: 201410293645.9
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104069860A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 齊飛;郭楊;徐冰冰;孫德智
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J35/10;C02F1/78;C02F101/38
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1.一種用于催化臭氧氧化除污染技術中的磁性納米銅鐵羥基氧化物，其特征在于：集成了Fe_x(OH)_y、Cu_x(OH)_y二元金屬羥基氧化物的表面特性，不僅可以實現催化臭氧氧化降解水中存在非那西丁等藥物及個人護理品，而且可以利用其自身的磁性效應實現對粉末磁性納米銅鐵羥基氧化物水相分離，所述磁性納米銅鐵羥基氧化物，以鐵鹽和銅鹽為活性組分源，通過堿液沉淀、陳化、表面清洗、烘干、研磨和過篩工序制備而得；其成分為銅鐵二元金屬羥基氧化物，比表面積為42.5107±0.1039m²/g，總孔容為0.1135cm³/g，平均孔徑為11.68nm，介孔面積為41.6103m²/g，介孔體積為0.1135cm³/g；所述磁性納米銅鐵羥基氧化物赤泥基催化劑的制備方法可通過以下幾個步驟實現，

(1)準確稱量6.04g(0.025mol)三水合硝酸銅和20.2g(0.05mol)九水合硝酸鐵，完全溶解于100mL的去離子水中，得到澄清溶液，并靜止放置0.5小時；

(2)準確稱量80g(2mol)氫氧化鈉，完全溶解于250mL去離子水中；

(3)在上述硝酸銅和硝酸鐵的混合溶液中逐滴加入75mLNaOH溶液調整混合溶液pH值至7～8之間，形成帶有沉淀的懸濁液；

(4)將上述懸濁液加熱至90.0℃，并在此溫度下陳化2h；

(5)對陳化后的懸濁液進行洗滌，具體過程為：傾倒上清液，加入去離子水并攪拌清洗懸濁液中沉淀物，再覆蓋瓶口陳化1h后測量上清液pH值，重復此步驟若干次直到上清液pH值不變或上清液中不含NO₃^-為止；

(6)將上述懸濁液過濾，過濾物沉淀物在70℃下干燥24h，得干燥粉末；

(7)將干燥粉末研磨至細顆粒，過0.15mm～0.30mm篩，得到磁性納米銅鐵羥基氧化物。

2.一種使用權利要求1所述的磁性納米銅鐵羥基氧化物催化臭氧氧化技術，通過以下幾個步驟實現：

(1)工藝所需臭氧濃度為0.3～3.8mg/L；

(2)工藝所需臭氧氣體流速為0.8～1.2mL/min；

(3)工藝所需磁性納米銅鐵羥基氧化物投量為1800～2200mg/L；

(4)待處理水體中難降解有機污染物濃度為0.18～0.22mmol/L水平；

(5)待處理水體pH范圍為6.0～8.0。