[發(fā)明專利]一種用于含酚廢水處理的形貌可控的γ-MnOOH納米線的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910024009.9
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109607619A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳丹;高英楠;劉妍;寧森
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽化工大學(xué)
• 主分類號: C01G45/02
• 分類號: C01G45/02;B82Y40/00;B01J23/34;B01J37/10;B01J35/02;C02F1/72;C02F103/04
• 代理公司: 沈陽技聯(lián)專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

一種用于含酚廢水處理的形貌可控的γ?MnOOH納米線的制備方法，涉及一種水處理材料制備方法，所述方法包括以下制備過程：將表面活性劑溶解于高純水中，再加入高錳酸鉀，至完全溶解，將所得溶液在高溫高壓環(huán)境下反應(yīng)；將所得催化劑洗滌、離心并干燥即得到γ?MnOOH納米線催化劑；納米線的長徑比可通過調(diào)節(jié)制備參數(shù)控制在12?20；高錳酸鉀與表面活性劑的質(zhì)量比為6：4?9：7；制備過程以乙二醇、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉作為表面活性劑；水熱合成反應(yīng)釜的襯套為聚四氟材質(zhì)；本方法操作簡單，產(chǎn)量高，反應(yīng)過程綠色環(huán)保。在過硫酸鹽氧化劑與酚類污染物物質(zhì)的量之比小于5的情況下，去除率達(dá)到99.9%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水處理材料制備方法，特別是涉及一種用于含酚廢水處理的形貌可控的γ-MnOOH納米線的制備方法。

背景技術(shù)

含酚廢水主要來自焦化廠、煤氣廠、石油化工廠和絕緣材料廠等工業(yè)部門以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纖維、合成染料、有機(jī)農(nóng)藥和酚醛樹脂生產(chǎn)過程。酚類化合物是水環(huán)境中主要的有機(jī)污染物，長期飲用被酚污染的水可引起慢性積累性中毒，酚對水生生物、農(nóng)作物都有一定的毒害，含酚濃度高于100mg/L的廢水直接灌田，會引起農(nóng)作物的減產(chǎn)甚至枯死。

高級氧化技術(shù)是針對含酚廢水處理的一種有效方法，其主要作用機(jī)理是產(chǎn)生羥基自由基（?OH^-）或硫酸根自由基（?SO₄^2-）。相比較羥基自由基（?OH^-），硫酸根自由基（?SO₄^2-）具有更高的選擇性、更強(qiáng)的氧化性和更長的半衰期，在水中壽命較長，可以破壞有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，甚至在一定程度上使其礦化。因此，近些年來，基于?SO₄^2-的自由基催化氧化技術(shù)得到了廣泛的研究。

過渡金屬（以鐵、錳、鈷為主）氧化物是一類活化過硫酸鹽產(chǎn)生?SO₄^2-的催化劑，然而普遍具有催化效率低、穩(wěn)定性差、過硫酸鹽用量大（過硫酸鹽氧化劑與污染物物質(zhì)的量之比大于10）等缺陷。針對這些問題，本發(fā)明制備出形貌可控的一維γ-MnOOH納米線，能夠在較低的過硫酸鹽含量下快速降解苯酚，催化過程高效綠色，能夠有效的去除水中酚類污染物。

現(xiàn)有的過硫酸鹽催化劑普遍具有催化效率低、穩(wěn)定性差、氧化劑用量高等不利因素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于含酚廢水處理的形貌可控的γ-MnOOH納米線的制備方法，本發(fā)明利用水熱法，以水作反應(yīng)溶劑，以高錳酸鉀作為錳源，在高溫環(huán)境下反應(yīng)制得γ-MnOOH催化劑。通過調(diào)節(jié)制備溫度、反應(yīng)時間和選擇不同的表面活性劑及其用量達(dá)到控制γ-MnOOH催化劑不同形貌的目的。本方法操作簡單，產(chǎn)量高，反應(yīng)過程綠色環(huán)保。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種用于含酚廢水處理的形貌可控的γ-MnOOH納米線的制備方法，所述方法包括以下制備過程：

將表面活性劑溶解于高純水中，再加入高錳酸鉀，至完全溶解，將所得溶液在高溫高壓環(huán)境下反應(yīng)；將所得催化劑洗滌、離心并干燥即得到γ-MnOOH納米線催化劑；納米線的長徑比可通過調(diào)節(jié)制備參數(shù)控制在12-20；高錳酸鉀與表面活性劑的質(zhì)量比為6：4-9：7；制備過程以乙二醇、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉作為表面活性劑；水熱合成反應(yīng)釜的襯套為聚四氟材質(zhì)；洗滌、離心指用高純水和乙醇溶液洗滌和離心，乙醇溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%。

所述的一種用于含酚廢水處理的形貌可控的γ-MnOOH納米線的制備方法，，所述干燥溫度為40-80℃。

所述的一種用于含酚廢水處理的形貌可控的γ-MnOOH納米線的制備方法，所述水熱反應(yīng)時間為4h-18h。

所述的一種用于含酚廢水處理的形貌可控的γ-MnOOH納米線的制備方法，所述高溫環(huán)境為120℃-210℃。