[發(fā)明專利]CuO-MnFe2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810861711.6
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN108906075B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程修文;馬秋羚;王忠娟;張惠璇;李波
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州大學(xué)
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;C02F1/72;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 齊云

本發(fā)明提供了一種CuO?MnFe₂O₄復(fù)合材料及制備方法和催化劑及應(yīng)用，涉及材料制備及環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域。CuO?MnFe₂O₄復(fù)合材料中CuO和MnFe₂O₄摻雜的摩爾比為(1?10)：(1?5)，優(yōu)選為(5?10)：(1?3)；進一步優(yōu)選為10：1。本發(fā)明提供的CuO?MnFe₂O₄復(fù)合材料中CuO和MnFe₂O₄摻雜的摩爾比為(1?10)：(1?5)，能夠快速活化過硫酸鹽，產(chǎn)生具有超強氧化能力的硫酸根自由基，利用硫酸根自由基去除廢水中的有機污染物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料制備及環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種 CuO-MnFe₂O₄復(fù)合材料及制備方法和催化劑及應(yīng)用。

背景技術(shù)

保護水環(huán)境不受污染是當(dāng)前人類廣泛關(guān)注的社會問題。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，各種有機物的使用及有機廢水的排放造成了地表水環(huán)境的污染，有機廢水的產(chǎn)生對水資源造成了嚴(yán)重的威脅。在這些污染中，工業(yè)染料廢水是水污染的主要來源。三苯甲烷染料由于色澤鮮艷、固色率高和染色牢度好等特點而被廣泛用作工業(yè)染料，但該類染料廢水由于色度高、毒性強、難降解，且易致癌而成為現(xiàn)階段急需治理的廢水之一。羅丹明B作為三苯甲烷衍生物，具有較好的水溶性，易于分析，代表性強，廣泛用于制造油漆和腈綸等織物的染色以及生物制品的染色，直接排入水中對生物體產(chǎn)生的毒性非常大，對整個生態(tài)環(huán)境平衡和人體健康造成嚴(yán)重威脅。

高級氧化技術(shù)由于在處理這類有機物方面效果明顯而備受關(guān)注。傳統(tǒng)的高級氧化技術(shù)是利用過氧化氫和臭氧等產(chǎn)生羥基自由基 (·OH)來降解有機污染物的。·OH能夠迅速、無選擇性的降解大部分有機污染物，但因其在水溶液中壽命較短，需要在酸性條件下來氧化污染物等缺點而應(yīng)用受限。近年來，利用活化過硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基(SO₄^-·)的技術(shù)能夠克服以上缺點，且氧化性好，溶解性高，逐漸成為一種新型的極具發(fā)展前景的高級氧化技術(shù)。常用的活化方法主要包括熱活化法、光活化法、過渡金屬催化劑活化法等。在這幾種活化方式中，熱活化技術(shù)快速、高效且可通過溫度來調(diào)控有機物的降解速率，但能耗過大，不適用于大面積受污染水體及土壤。光活化技術(shù)安全無毒，不引起二次污染，適用于飲用水及微污染水的處理，但存在能源消耗的問題。而過渡金屬催化劑活化技術(shù)由于過渡金屬離子激活在室溫下進行無需外加能量能耗少，操作簡單應(yīng)用更廣泛。

目前，將氧化銅(CuO)和鐵酸錳(MnFe₂O₄)相結(jié)合制備過渡金屬催化劑，并且將該催化劑用于活化過硫酸鹽的研究未見報道。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種CuO-MnFe₂O₄復(fù)合材料，該 CuO-MnFe₂O₄復(fù)合材料能夠快速活化過硫酸鹽，產(chǎn)生具有超強氧化能力的硫酸根自由基，利用硫酸根自由基去除廢水中的有機污染物。

本發(fā)明提供的CuO-MnFe₂O₄復(fù)合材料，所述CuO-MnFe₂O₄復(fù)合材料中CuO和MnFe₂O₄摻雜的摩爾比為(1-10)：(1-5)，優(yōu)選為 (5-10)：(1-3)；進一步優(yōu)選為10：1。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種CuO-MnFe₂O₄復(fù)合材料的制備方法，該制備方法操作簡單、成本低、能耗小和無污染。