[發明專利]一種二氧化錳-陰離子粘土復合材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710685202.8
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107442107B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 吳平霄;劉崇敏;朱能武;黨志
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;C02F1/72;C02F101/30;C02F101/34
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

本發明屬于環境功能材料領域，公開了一種二氧化錳?陰離子粘土復合材料及其制備方法與應用。所述方法為：(1)將陰離子粘土與高錳酸鉀溶液攪拌均勻，超聲處理，攪拌吸附，得到懸浮漿液；(2)在攪拌的條件下，向懸浮漿液中加入強堿，隨后緩慢滴入二價錳離子溶液，滴加完后繼續攪拌，于50～80℃晶化16～24h，得到晶化產物；(3)將晶化產物進行洗滌，干燥，得到MnO₂?陰離子粘土復合材料。所述復合材料具有較好的催化性能，催化時間短，催化效率高；用于環境激素雙酚a的降解。

技術領域

本發明屬于環境功能材料的領域，涉及一種具有降解性能的陰離子粘土復合材料，特別涉及一種二氧化錳-陰離子粘土復合材料及其制備方法，所述復合材料用于降解有機污染物，特別是降解環境激素。

背景技術

雙酚A有機污染主要源于聚碳酸酯和環氧樹脂的制造、塑料穩定劑和抗氧化劑及家用產品等，是一類重要的環境激素，已成為全球性最普遍的污染物之一。對有機污染物的去除，最理想的辦法是將其完全礦化。因此，氧化降解是去除有機污染物最為理想的方法之一。

錳的自然資源豐富，錳在地殼中的豐度僅次于鐵，價格低廉且無毒。二氧化錳是錳的重要化合物之一，在自然界中主要存在于礦石中，具有較強的氧化吸附能力，是某些環境中有機物降解的重要途徑，并逐漸運用在水環境修復中。

已有較多的研究表明，二氧化錳能有效的氧化水體中的有機污染物，如酚類、醌類以及其他小分子有機物。但二氧化錳的氧化還原反應會產生一定的Mn²⁺，Mn²⁺會對水質產生一定的影響。另外，二氧化錳的氧化作用受水環境中pH值的影響較大。因此，其在水處理方面的應用受到了一定的限制作用。

基于以上，本發明設計出一種MnO₂/陰離子粘土復合材料，此復合材料提高了二氧化錳的活性，具有較好的降解性能，可開發為應用于處理有機物污染的新型氧化劑，對環境中有機污染應急處理具有重大的現實意義。

發明內容

為克服現有技術中的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種具有催化降解性能的MnO₂-陰離子粘土礦物(LDH)復合材料的制備方法。

本發明的另一個目的在于提供由上述制備方法得到的MnO₂-陰離子粘土礦物復合材料。

本發明的再一目的在于提供上述復合材料的應用。所述復合材料用于催化降解有機污染物，特別是環境激素，如：雙酚A。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種MnO₂-陰離子粘土礦物復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將陰離子粘土與高錳酸鉀溶液攪拌均勻，超聲處理，攪拌吸附，得到懸浮漿液；步驟(1)中所述超聲處理的時間為10～20min，超聲功率為200～800W；吸附的時間為12～48h；

(2)在攪拌的條件下，向步驟(1)的懸浮漿液中加入強堿，隨后緩慢滴入二價錳離子溶液，滴加完后繼續攪拌，于50～80℃條件下，晶化16～24h，得到晶化產物；步驟(2)中所述二價錳離子溶液為MnCl₂溶液或MnSO₄溶液，優選為MnCl₂溶液；所述強堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，優選為氫氧化鈉；所述繼續攪拌的時間為1～3h；

(3)將步驟(2)的晶化產物進行洗滌，干燥，得到MnO₂-陰離子粘土復合材料。

步驟(1)中所述陰離子粘土優選為鎂鋁陰離子粘土；所述陰離子粘土以干燥的形式使用或以反應母液的形式使用；