[發明專利]一種六邊形片狀納米氧化鎳催化劑制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202110153433.0
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112871174A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 徐娟;王維康;劉鵬茜
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;C01G53/04;C02F1/72;C02F101/30;C02F101/34
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發明公開了一種六邊形片狀納米氧化鎳催化劑制備方法及其應用，其特點是采用六水合硝酸鎳為基質，以油胺為形貌調節劑，通過水熱法制備得到六邊形片狀納米氧化鎳催化劑，該催化劑用于活化過硫酸鹽降解水中的有機污染物，可快速催化過硫酸鹽分解，提高對有機污染物的降解效果。本發明與現有技術相比具有活性位點豐富，分散性好，在過硫酸鹽高級氧化反應中可以快速催化過硫酸鹽分解，提高對有機污染物的降解效果，材料穩定性好，可重復使用，價格低廉，制備成本低，是一條很有應用前景及實用價值的制備方法，有助于推動過硫酸鹽高級氧化技術在水處理領域的發展。

技術領域

本發明涉及片狀氧化鎳的制備技術領域，尤其是一種六邊形片狀納米氧化鎳的制備方法及活化過硫酸鹽降解廢水中有機污染物的應用。

背景技術

水污染問題日益嚴重，迫切需要針對水中難降解有機物的處理方法。過硫酸鹽高級氧化技術憑借其氧化性強、對污染物無選擇性降解的優點，適合于處理廢水中的難降解有機污染物。過硫酸鹽在紫外、超聲、熱量、光、過渡金屬離子以及納米碳等催化劑的激活下，能產生具有高氧化電位的硫酸根自由基，從而高效降解廢水中的難降解有機污染物。其中過渡金屬催化活化過硫酸鹽所需能耗低、反應條件溫和，有很強的應用前景。

現有激活過硫酸鹽的金屬催化劑一般都采用貴金屬制備，不但制備流程復雜，生產成本高，而且性能穩定性差，催化活性位點少，催化過硫酸鹽的分解速度慢，無法滿足對難降解有機污染物的廢水處理。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種六邊形片狀納米氧化鎳的制備方法及其應用，采用六水合硝酸鎳為基質，以油胺為形貌調節劑，通過水熱法制備得到六邊形片狀氧化鎳材料，具有催化活性位點豐富，可以快速催化過硫酸鹽分解，應用于活化過硫酸鹽快速降解廢水中的有機污染物，其催化效果好，可回收重復使用，經濟性好，性能穩定，制備流程簡單，生產成本低，是一種廉價高效的過硫酸鹽活化催化劑，制備流程簡單，制備成本低，過硫酸鹽活化效果好，是一條很有應用前景及實用價值的制備方法，尤其適合大規模工業化生產，進一步推動過硫酸鹽高級氧化技術在水處理領域的發展。

本發明的目的是這樣實現的：一種六邊形片狀納米氧化鎳催化劑制備方法，其特點是采用六水合硝酸鎳為基質，以油胺為形貌調節劑，通過水熱法制備得到六邊形片狀氧化鎳材料，具體制備包括以下步驟：

步驟a：將六水合硝酸鎳與去離子水配置成濃度為0.05~0.1mol/L的A溶液，超聲混合均勻后待用；

步驟b：將油胺與乙醇按1:5~1:10體積比混合為B溶液，超聲混合均勻后待用；

步驟c：將A溶液移入B溶液中，在30~40℃溫度下攪拌40~60分鐘為C溶液；

步驟d：將C溶液移入反應釜中加熱反應10~15小時，反應結束后冷卻至室溫，所述加熱反應的溫度為150~200℃；

步驟e：離心分離上述冷卻后的反應液，分離的固物經乙醇洗滌后在60~65℃溫度下干燥4~8小時，得產物為氧化鎳材料；

步驟f：將上述烘干的氧化鎳材料放入馬弗爐中以3~10℃/min的升溫速度加熱至300℃，熱解2~3小時，得產物為六邊形片狀納米氧化鎳催化劑。

一種六邊形片狀納米氧化鎳催化劑的應用，其特點是將片狀納米氧化鎳催化劑用于活化過硫酸鹽降解水中的有機污染物雙酚A，可快速催化過硫酸鹽分解，提高對有機污染物的降解效果，所述有機污染物為含有雙酚A的廢水，其雙酚A的濃度為4～20 mg/L；所述有機污染物與催化劑和過二硫酸鹽的體積質量比為50 mL：1～5 mg：0.0002～0.001 mg。

本發明與現有技術相比具有以下顯著的技術效果和優點：

1）六邊形片狀納米氧化鎳材料以六水合硝酸鎳為原料，在油胺調控下呈現六邊形片狀形貌，活性位點豐富，在過硫酸鹽高級氧化反應中可以快速催化過硫酸鹽分解，提高對有機污染物的降解效果。

2）在合成納米氧化鎳催化劑的過程中，添加油胺調控形貌，使其大小形狀均勻，材料形貌穩定性好，分散性好。