[發(fā)明專利]一種Fe3

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011630649.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112808233A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 倪壽清;張爍爍;張彤;高寶玉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;B01J23/745;B01J35/02;B01J35/10;C02F1/28;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松;郎彼得

1.一種Fe₃O₄-生物炭復合納米材料的制備及其過氧單硫酸鹽體系降解水體有機污染物的方法，所述的Fe₃O₄-生物炭復合納米材料中Fe₃O₄顆粒均勻分布在生物炭孔隙中，復合材料的比表面積為90-100m²/g，孔隙體積為0.1-0.3cm³/g。

2.一種Fe₃O₄-生物炭復合納米材料的制備方法，包括步驟如下：

1)以落葉為原生質材料，通過熱解方式制備生物炭；

2)將FeSO₄·7H₂0與FeCl₃·6H₂0溶于鹽酸溶液，溶解后加入生物炭，將機械攪拌均勻后，通入氮氣連續(xù)攪拌30分鐘，加入NaOH溶液，繼續(xù)攪拌反應2-4h，反應產物用超純水和無水乙醇交替洗滌至中性，真空干燥，得到Fe₃O₄-生物炭復合納米材料。

3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，熱解方式制備生物炭的具體方法如下：

收集落葉洗滌去雜，在80℃的烤箱中干燥后，將其磨成粉末，將粉末置于550-650℃的管狀爐中，在氮氣保護下碳化1-3小時，碳化后得到的黑色粉末去除無機成分，水洗至中性，干燥后即得生物炭。

4.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的落葉為側柏落葉，N₂流量為100mL/min，升溫速率為4-6℃/min，去除無機成分為將黑色粉末浸泡在1mol/L的鹽酸溶液中20-24小時。

5.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，鹽酸溶液的濃度為0.01-0.03mol/L；FeSO₄·7H₂0的加入量與鹽酸溶液的摩爾體積比為：(0.001-0.003):20-30，單位：mol/mL；FeCl₃·6H₂O的加入量與鹽酸溶液的摩爾體積比為：(0.01-0.03):20-30，單位：mol/mL。

6.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，生物炭的加入量與鹽酸溶液的質量體積比為：1:10-20，單位：g/mL。

7.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，NaOH溶液的濃度為2-5mol/L，NaOH溶液的加入量與鹽酸溶液的體積比為：(6-9)：(2-4)。

8.一種基于Fe₃O₄-生物炭復合納米材料的過氧單硫酸鹽體系(Fe₃O₄-BC/PMS體系)降解水體有機污染物的方法，包括步驟如下：

將Fe₃O₄-生物炭復合納米材料投加至含有機污染物的廢水中，然后加入過單硫酸鹽，使其濃度達到3-8mmol/L，調節(jié)pH至3-7，將體系置于30-40℃恒溫搖床中，反應時間100-160min。

9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，F(xiàn)e₃O₄-生物炭復合納米材料的投加量為0.5-4.0g/L，優(yōu)選的，F(xiàn)e₃O₄-生物炭復合納米材料的投加量為1.5-2.0g/L。

10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，過單硫酸鹽濃度為5-6mmol/L，調節(jié)pH方式為加入硫酸和氫氧化鈉調節(jié)pH至3-5。