[發明專利]一種近常溫熱敏催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202011544532.3
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112675887A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 丁鳳
• 申請（專利權）人: 江西理工大學南昌校區
• 主分類號: B01J27/186
• 分類號: B01J27/186;C02F1/58;C02F101/30
• 代理公司: 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11638
• 代理人: 王新愛

本發明公開了一種近常溫熱敏催化劑及其制備方法，該催化劑的原料包括硝酸鉍、硝酸銀、氯化亞鐵和單質硫，該制備方法包括以下步驟：制備載體BiOCl；制備載體BiOCl/Ag₃PO₄；制備BiOCl/Ag₃PO₄/FeS₂；本發明制備的熱敏催化劑具有廉價、簡單可操作和高效降解有機廢水的優良降解效果，該催化劑對亞甲基藍去除率達到99.2％。

技術領域

本發明涉及金屬鹽及其復合物和有機廢水降解技術領域，具體為一種近常溫熱敏催化劑及其制備方法。

背景技術

我國每年生產染料十幾萬噸，分為11大類，即硫化、酸性、堿性、還原、活性、分散、直接、中性、冰染及陽離子等。此外還生產十萬余噸有機顏料、助劑和中間體,品種達550余種，廢水量1.57×10⁸m³/a，廢水處理率僅約22.5％。

染料廢水中的有機組分大多以芳烴及雜環化合物為母體，并帶有顯色以及極性基團。廢水中還含有較多的原料和副產品，如苯胺、酚類以及無機鹽等。染料廢水水質水量變化范圍大、組分復雜、濃度高、色澤深等特點使得染料廢水處理難度加大。總的來說，有機廢水處理主要有以下難度：COD高，難以降解；廢水COD高，BOD/COD較低，一般在0.2～0.4之間，即可生化又不易生化。

常用于處理有機廢水的方法有：光降解、物理降解、電化學降解和生物降解等方法，但仍存在降解率低、操作復雜、價格昂貴等諸多缺點。本方法制備的熱敏催化劑高效且價格低廉，以減小染料廢水造成的污染，從而減輕環境污染、緩解環境矛盾。

發明內容

本發明的目的在于提供一種近常溫熱敏催化劑及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種近常溫熱敏催化劑,該催化劑的原料包括硝酸鉍、硝酸銀、氯化亞鐵和單質硫。

優選的，其制備方法包括以下步驟：

步驟一、制備載體BiOCl：

將1～1.2mol硝酸鉍溶解于去離子水中并不停攪拌，然后向其中加入2～2.4mol硫化鈉，混合均勻，調節溶液的pH值為7.0～7.5，攪拌和超聲處理，隨后保持溫度80℃，加熱回流，待溶液冷卻后洗滌、干燥2遍；

步驟二、制備載體BiOCl/Ag₃PO₄：

在步驟一得到的溶液中加入1～1.2mol硝酸銀，并不停的攪拌使其溶解再逐滴加入1～1.3mol磷酸氫二鈉溶液，得到沉淀；將沉淀在一定溫度下保持數小時，待冷卻后用超純水和乙醇各清洗3次；

步驟三、制備BiOCl/Ag₃PO₄/FeS₂：

步驟二得到的溶液中依次加入5.6～6.1mol氯化亞鐵和2.2～2.5mol單質硫，用氨水調節反應液的pH值為7.0～7.2，水熱反應，待冷卻后用去離子水和乙醇各清洗3遍，然后在干燥處理，得到BiOCl/Ag₃PO₄/FeS₂粉末。

優選的，所述步驟一中用0.1mol/L鹽酸調節溶液的pH值為7.0～7.5。

優選的，所述步驟一中攪拌和超聲3～4h，隨后保持溫度80～90℃，加熱回流10～12h。

優選的，所述步驟二中將沉淀在120～140℃下保持3～4h。

優選的，所述步驟三中采用0.1mol/L的氨水調節反應液的pH值為7.0～7.2。

優選的，所述步驟三中的水熱反應為在130～145℃下水熱反應12～15h。