[發(fā)明專利]一種Co-Fe3

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010967468.3
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112076754A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張高科;李海霞;李源
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;B01J35/02;B01J35/08;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 武漢大楚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42257
• 代理人: 徐楊松

本發(fā)明涉及一種Co?Fe₃O₄催化劑的制備方法，包括如下步驟：以六水合氯化鐵、乙酸銨、氯化鈷為原料，溶于乙二醇中，采用水熱法制得Co?Fe₃O₄催化劑。一種Co?Fe₃O₄催化劑在催化活化過硫酸鹽降解污染物中的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果為：在Fe₃O₄中摻入鈷，使獲得的Co?Fe₃O₄催化劑具有高孔隙率和高鐵磁性，結(jié)構(gòu)有序，有摻雜鈷的Fe₃O₄和富鈷的殼層；產(chǎn)物中的Fe³⁺離子位于四面體位置，F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺的混合價離子分別位于八面體位置，摻鈷Fe₃O₄中空亞微球晶體對水中的TC具有較高的催化活化過硫酸鹽降解有機污染物的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高級氧化及新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Co-Fe₃O₄催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，工業(yè)化引起的地表水及地下水污染日益嚴(yán)重，引起了廣泛的關(guān)注，在各類水污染中，有機污染占主導(dǎo)地位，這類污染具有排放量大，污染面廣且種、類繁多等特點，特別是生物難降解、持久性、有毒有害污染物更可以通過食物鏈富集，嚴(yán)重威脅人類的健康與發(fā)展。

如何高效地治理有機污染廢水，消減環(huán)境負(fù)荷，保護人類生存環(huán)境，是我國新常態(tài)下亟需解決的重要問題。

高級氧化法，作為一種常見的有機污染廢水處理技術(shù)，因其簡單、快速、綠色等特點而備受青睞，活化過二硫酸鹽(peroxydisulfate，PDS)產(chǎn)生硫酸根自由基(SO4·-，E0＝2.5-3.1V)去除有機污染，是目前發(fā)展起來的頗有應(yīng)用前景的高級氧化技術(shù)之一。SO4·-活性極強，在反應(yīng)中能與有機污染物進行加合、取代、電子轉(zhuǎn)移、斷鍵等反應(yīng)，使水中的大分子有毒污染物被氧化降解為低毒或無毒的小分子物質(zhì)，甚至直接礦化成CO₂和H₂O。

催化劑的性能是決定催化體系效率的關(guān)鍵，非均相催化劑克服了均相催化劑利用效率低，無法循環(huán)使用，運行成本高等缺陷。因此，制備高效、綠色的非均相催化劑對PDS體系用于難降解有機廢水的處理具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種Co-Fe₃O₄催化劑及其制備方法和應(yīng)用，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種Co-Fe₃O₄催化劑的制備方法，包括如下步驟：

以六水合氯化鐵、乙酸銨、氯化鈷為原料，溶于乙二醇中，采用水熱法制得Co-Fe₃O₄催化劑。

進一步，包括如下步驟：

S100、將摩爾配比為4:(1～4)：3的六水合氯化鈷、氯化鈷、乙酸銨加入至乙二醇中混合均勻，得到懸浮液；

S200、將懸浮液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)，溫度為200℃～240℃，時間為18h～28h，得到產(chǎn)物A；

S300、對產(chǎn)物A進行離心分離，得到黑色沉淀物；

S400、對黑色沉淀物進行恒溫干燥，得到Co-Fe₃O₄催化劑。

進一步，步驟S100中混合均勻所采用的方式為：先攪拌0.5h以上，再超聲0.5h以上，使六水合氯化鈷、氯化鈷、乙酸銨分散均勻。