[發(fā)明專利]一種A位過量的鈣鈦礦材料、制備方法以及在有機(jī)廢水催化處理中的用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110243846.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN113231068B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周嵬;馬雪;邵宗平;曹偉;王文輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/83
• 分類號(hào): B01J23/83;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32424
• 代理人: 鄧唯

本發(fā)明涉及一種A位過量的鈣鈦礦材料、制備方法以及在有機(jī)廢水催化處理中的用途，屬于鈣鈦礦氧化物催化材料及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。A位過量的鈣鈦礦氧化物L(fēng)a_1+xNiO_3?δ具有更高的材料表面氧空位，并且表現(xiàn)出更高的催化活性以及對(duì)有機(jī)廢水降解的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種A位過量的鈣鈦礦材料、制備方法以及在有機(jī)廢水催化處理中的用途，屬于鈣鈦礦氧化物催化材料及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高級(jí)氧化工藝(AOPs)在污水修復(fù)領(lǐng)域中發(fā)揮了重要作用，尤其是在惡劣的水性環(huán)境中去除頑固有機(jī)物的過程中。有機(jī)物被具有高氧化還原電位的活性氧(ROS)氧化并分解為H₂O和CO₂，例如羥基(^?OH，E₀ = 1.9-2.7 eV)，硫酸鹽(SO4^?-，E₀ = 2.5-3.1 eV)和單線態(tài)氧(¹O₂，E0 = 2.2 eV)。 由于過硫酸氫鉀(potassium，peroxymonosulfate ，PMS)的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可以通過在催化劑活化的PMS中通過O-O鍵的裂解來有效生成SO₄?-和?OH自由基。但是，自由基在復(fù)雜的水環(huán)境中不穩(wěn)定，例如極端的pH值和共存的陰離子。線態(tài)氧(¹O₂)是分子氧的激發(fā)態(tài)，已作為AOPs中的一種高活性氧化劑而位居前列，這歸因于其出色的抗水性特征變化和對(duì)有機(jī)污染物的高選擇性。

但是，目前仍然缺少能夠有效地激活過硫酸氫鉀(PMS)的催化劑體系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種A位過量的鈣鈦礦氧化物L(fēng)a_1+xNiO_3-δ，其具有更高的材料表面氧空位，并且表現(xiàn)出更高的催化活性以及對(duì)有機(jī)廢水降解的效率。

技術(shù)方案是：

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供了：

一種鈣鈦礦氧化物，其通式是：La_1+xNiO_3-δ，0x0.2，δ為氧空位含量，0≤δ≤1。

在一個(gè)實(shí)施方式中，x優(yōu)選為0.15。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供了：

上述的鈣鈦礦氧化物的制備方法，是通過固相法或者溶膠凝膠法制備得到。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述的制備方法是溶膠凝膠法，包括如下步驟：根據(jù)化學(xué)計(jì)量比，將La(NO₃)₃?6H₂O和Ni(NO₃)₂?6H₂O溶解在去離子水中，通過加入EDTA的氨水溶液和檸檬酸，進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)后，加入氨水調(diào)節(jié)pH，升溫形成凝膠，再經(jīng)過干燥和煅燒后，得到鈣鈦礦材料。

在一個(gè)實(shí)施方式中，EDTA：檸檬酸：總金屬離子的摩爾比為1：2：1。

在一個(gè)實(shí)施方式中，干燥過程參數(shù)是：180 ℃的空氣中干燥6小時(shí)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，煅燒過程參數(shù)是：800 ℃下以5 ℃min^-1的升溫速率煅燒300分鐘。

本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供了：

上述的鈣鈦礦材料在用于含有過硫酸氫鉀的廢水中有機(jī)物降解的用途。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述的用途中，鈣鈦礦材料在廢水中的濃度0.1-2g/L，過硫酸氫鉀在廢水中的濃度0.2-5g/L，降解過程溫度5-45 ℃。

本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供了：