[發(fā)明專利]一種利用廢舊堿性電池制備復(fù)合納米磁性光催化劑的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810960012.7
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109174114B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛志睿;張揚;鞏帥;郭靜;洪珍珍
• 申請（專利權(quán)）人: 延安大學(xué)
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;H01M10/54;H01M6/52;B82Y30/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 王歡

1.一種利用廢舊堿性電池制備復(fù)合納米磁性光催化劑的方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1，將廢舊堿性電池的正極和負(fù)極電池材料進行分拆，再將正極和負(fù)極電池材料分別進行機械破碎，并進行篩分，得到正極電極粉末和負(fù)極電極粉末；

步驟2，配制生物浸提溶液，并進行菌株培養(yǎng)；

在溶劑為蒸餾水，溶質(zhì)為：2.0g/L～4.0g/L(NH₄)₂SO₄、2.0g/L～3.0g/LK₂HPO₄、1.0g/L～3.0g/LMgSO₄·7H₂O、0.3g/L～0.5g/LCaCl₂、1.0g/L～3.0g/LKCl、30g/L～50g/LFeSO₄·7H₂O、10g/L～20g/LS中加入氧化硫硫桿菌和氧化亞鐵硫桿菌的混合菌液，配制成生物浸提溶液，用加熱棒控制生物浸提溶液的溫度為25℃～35℃，再用氣泵連續(xù)充氣曝氣，培育3天～5天，在培育過程中補充所蒸發(fā)掉的水分，監(jiān)測浸提溶液的pH值及菌株密度，當(dāng)pH值降為1.0～2.0且菌株密度達(dá)到2×10⁸個/mL～2×10¹⁰個/mL時，培養(yǎng)結(jié)束；

步驟3，將步驟1得到的負(fù)極電極粉末加入到經(jīng)步驟2處理的生物浸提培養(yǎng)溶液中進行生物浸提，每12h進行一次取樣對生物浸提溶液中的錳離子、鋅離子和鐵離子的濃度進行監(jiān)測，浸提結(jié)束后，再根據(jù)監(jiān)測的濃度，向生物浸提溶液中添加鋅離子、錳離子或鐵離子中的一種或幾種進行離子濃度調(diào)整，得到制備Mn_xZn_1-xFe₂O₄的準(zhǔn)備液A；

步驟4，將步驟3得到的制備Mn_xZn_1-xFe₂O₄的準(zhǔn)備液A以10℃/min的升溫速率升溫至45℃～55℃，并加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值，得到混合液B；

步驟5，將步驟4得到的混合液B進行加熱處理、連續(xù)攪拌，待混合液B呈黑色稠糊狀，停止攪拌，將混合液B移至水熱高壓釜中進行熱水合成反應(yīng)，得到半成品液C，將半成品液C依次經(jīng)離心、洗滌、烘干及研磨處理，得到Mn_xZn_1-xFe₂O₄鐵氧體固體粉末前驅(qū)體D；

步驟6，將步驟1中得到正極電極粉末加入到鹽酸中進行化學(xué)浸提2h，浸提結(jié)束后監(jiān)測鋅離子和錳離子的濃度，再根據(jù)監(jiān)測的濃度，向浸提溶液中添加鋅離子或錳離子進行離子濃度調(diào)整，得到Zn_0.9Mn_0.1O液體前驅(qū)體E；

步驟7，稱取一定量步驟5中得到的Mn_xZn_1-xFe₂O₄鐵氧體固體粉末前驅(qū)體D置于容器中，并加入若干蒸餾水，再放入超聲波儀器中進行超聲處理，得到分散液F，向分散液F中滴加步驟6得到的Zn_0.9Mn_0.1O液體前驅(qū)體E，攪拌，得到混合液G，向混合液G中逐滴加入氨水調(diào)節(jié)混合液G的pH值，再攪拌進行共沉淀反應(yīng)，靜置，得到黑色沉淀物，將黑色沉淀物依次經(jīng)離心、洗滌處理后，將其置于烘箱中烘干，得到Mn_xZn_1-xFe₂O₄@Zn_0.9Mn_0.1O納米磁性光催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢舊堿性電池制備復(fù)合納米磁性光催化劑的方法，其特征在于，所述的步驟1中正極電極粉末和負(fù)極電極粉末的粒徑小于200μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢舊堿性電池制備復(fù)合納米磁性光催化劑的方法，其特征在于，氧化硫硫桿菌與氧化亞鐵硫桿菌的體積比為1:1，混合菌液與蒸餾水的體積比1:9。