[發明專利]普魯士藍改性CeO2

有效

• 申請號: 202010015551.0
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111111673B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 張媛媛;肖如意;王雙飛;朱紅祥;熊建華;張健
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;C02F1/72;C02F101/36
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 楊立華

本發明公開了一種普魯士藍改性CeO₂的新型高效多相Fenton催化劑，催化劑載體為二氧化鈰，鐵源為普魯士藍。相應的，發明人還建立了該催化劑的制備方法。試驗表明，所得新型高效多相Fenton催化劑在pH2?9范圍內對水中諾氟沙星具有較高的Fenton催化氧化能力及穩定性。本發明的新型高效多相Fenton催化劑制備簡便容易，具有催化效率高、鐵離子溶出量低、穩定性好及pH范圍廣(2?9)的特點，不僅提高了催化劑的催化效率，更拓寬了反應pH的應用范圍，且使用壽命長，可用于水處理高級氧化，如降解抗生素等有機污染物。

技術領域

本發明屬于Fenton催化劑技術領域，尤其涉及一種普魯士藍改性CeO₂的新型高效多相Fenton催化劑。

背景技術

Fenton反應以其處理效率高，操作容易，設備簡單等優點受到了環境工作者的廣泛關注。然而，傳統均相Fenton反應存在反應pH較低及反應結束后產生的鐵泥等問題限制了其在廢水處理中的應用。非均相Fenton反應體系，即催化劑以固態存在，具有pH應用范圍廣、穩定性好等優點，且催化劑可與廢水分離，處理流程大大簡化，解決了均相Fenton 反應在運行過程中的問題。因此，制備pH應用范圍廣且高效穩定的非均相Fenton催化劑具有十分重要的意義。

CeO₂屬于鑭系氧化物，具有立方螢石結構及較高的氧空位，在氧化還原條件下，CeO₂可以通過Ce³⁺/Ce⁴⁺的相互轉換儲存和釋放氧，在催化領域無論是作為載體還是催化劑、助劑都具有廣泛的應用。CeO₂分子結構中的氧空穴可以直接將H₂O₂還原為·OH，提高其催化效果，研究發現由于氧空穴的存在，使H₂O₂更容易被CeO₂吸附，有利于Fenton反應的進行。在CeO₂催化過程中，Ce³⁺被氧化成Ce⁴⁺的過程極易發生。相對而言，Ce⁴⁺還原成Ce³⁺的過程卻困難的多。金屬或金屬氧化物的摻雜，可極大程度地改善CeO₂的可還原性，從而提高 CeO₂/H₂O₂體系的催化活性。

作為典型均相及非均相Fenton催化劑，鐵及其氧化物均具有廣泛的應用及研究背景。普魯士藍是一種無機物，具有多價態Fe及氧化還原能力，并且具有過氧化物模擬酶的性質，可以催化過氧化氫氧化有機物。

目前普魯士藍改性CeO₂的新型高效多相Fenton催化劑的文獻還鮮有報道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種制備簡單容易、催化氧化能力強且穩定性好的普魯士藍改性CeO₂的新型高效多相Fenton催化劑。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

普魯士藍改性CeO₂的新型高效多相Fenton催化劑，催化劑載體為二氧化鈰，鐵源為普魯士藍。

該催化劑由催化劑載體CeO₂和含鐵化合物(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O以及K₃Fe(CN)₆制成。