[發(fā)明專利]一種類Fenton催化劑及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810031010.X
• 申請(qǐng)日: 2018-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN108212164B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余廣煒;李杰;潘蘭佳;汪印;馬建立;商曉甫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);天津環(huán)科立嘉環(huán)境修復(fù)科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/78
• 分類號(hào): B01J23/78;B01J37/08;C02F1/72;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
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1.一種類Fenton催化劑，其特征在于：所述的類Fenton催化劑由污泥熱解炭為原料，黏土作為結(jié)合劑，在不加鐵源或過(guò)渡金屬源的條件下制備得到，所述的污泥熱解炭為污水廠污泥經(jīng)400～700℃熱解20～60min得到；所述的鐵源為鐵鹽和鐵的氧化物，所述的過(guò)渡金屬源為過(guò)渡金屬的鹽和過(guò)渡金屬氧化物，所述的類Fenton催化劑在pH值為2～10的范圍內(nèi)對(duì)催化雙氧水降解廢水中抗生素的降解效率≥80％；所述的類Fenton催化劑按照以下步驟制備得到：1)將污泥熱解炭與黏土分別粉碎與過(guò)篩，獲得污泥熱解炭粉末和黏土粉末；2)將1)中獲得的污泥熱解炭粉末和黏土粉末加入球磨機(jī)中，加水進(jìn)行濕法球磨，過(guò)濾得到球磨漿料；3)向2)中的球磨漿料中加入表面改性劑后攪拌，表面改性劑為硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉、季銨化物或卵磷脂，得到分散均勻的改性漿料；4)將3)中的改性漿料進(jìn)行干燥、定型后破碎得到焙燒胚料，焙燒胚料的粒徑為5～40目；5)將4)中的焙燒胚料在保護(hù)氣氛下進(jìn)行無(wú)氧焙燒，冷卻后得到類Fenton催化劑，保護(hù)氣氛為氮?dú)狻⒑饣蚨趸細(xì)怏w，無(wú)氧焙燒的溫度為1000～1150℃，無(wú)氧焙燒的時(shí)間為20～120min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類Fenton催化劑，其特征在于：所述的黏土為高嶺土、膨潤(rùn)土或活性白土；

任選的，所述的抗生素為環(huán)丙沙星。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類Fenton催化劑，其特征在于：所述的類Fenton催化劑對(duì)催化雙氧水降解廢水中抗生素環(huán)丙沙星的用量為，類Fenton催化劑：雙氧水≥0.1g：6mmol。

4.一種權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的類Fenton催化劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)將污泥熱解炭與黏土分別粉碎與過(guò)篩，獲得污泥熱解炭粉末和黏土粉末；

2)將1)中獲得的污泥熱解炭粉末和黏土粉末加入球磨機(jī)中，加水進(jìn)行濕法球磨，過(guò)濾得到球磨漿料；

3)向2)中的球磨漿料中加入表面改性劑后攪拌，得到分散均勻的改性漿料；

4)將3)中的改性漿料進(jìn)行干燥、定型后破碎得到焙燒胚料；

5)將4)中的焙燒胚料在保護(hù)氣氛下進(jìn)行無(wú)氧焙燒，冷卻后得到類Fenton催化劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的類Fenton催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述的污泥熱解炭為城市生活污水廠污泥經(jīng)400～700℃熱解20～60min得到；

任選的，所述步驟1)中，所述的黏土為高嶺土、膨潤(rùn)土或活性白土；

任選的，所述步驟1)中，粉碎后得到的污泥熱解炭粉末和黏土粉末粒度小于100目。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的類Fenton催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，黏土粉末的質(zhì)量占污泥熱解炭粉末質(zhì)量的5～40％；

任選的，所述步驟2)中，濕法球磨的固液質(zhì)量比為1：4～1：2；

任選的，所述步驟2)中，濕法球磨的轉(zhuǎn)速為200～500r/min，時(shí)間為2～8h；

任選的，所述步驟2)中，將球磨后的漿料過(guò)200～400目篩，得到球磨漿料；

任選的，所述步驟3)中，表面改性劑為硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉、季銨化物或卵磷脂，添加比例為球磨漿料質(zhì)量的0.2～2％；

任選的，所述步驟3)中，所述攪拌的方式為機(jī)械攪拌或磁力攪拌，攪拌的速度為200～800r/min，攪拌的時(shí)間為5～30min。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的類Fenton催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟4)中，干燥的溫度為50～80℃，干燥的時(shí)間為5～12h，干燥的方式為真空干燥；

任選的，所述步驟4)中，焙燒胚料的粒徑為5～40目；

任選的，所述步驟5)中，保護(hù)氣氛為氮?dú)狻⒑饣蚨趸細(xì)怏w，無(wú)氧焙燒的溫度為1000～1150℃，無(wú)氧焙燒的時(shí)間為20～120min，無(wú)氧焙燒的升溫速度為2～10℃/min，冷卻的方式為通氮?dú)狻⒑饣蚨趸細(xì)怏w隨爐冷卻。

8.權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的類Fenton催化劑的制備方法制備得到的類Fenton催化劑。