[發(fā)明專利]一種通過球磨-煅燒法制備Fe3

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• 申請日: 2021-05-01
• 公開（公告）號: CN113292150A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李柯;劉詩晴;王春峰
• 申請（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;B01J23/745;B01J37/08;C02F101/30
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發(fā)明公開了一種通過球磨?煅燒法制備Fe₃O₄?Cu_xO降解有機廢水中LVF的方法，將Fe與CuO混合均勻后加入到球磨罐中，再加入氧化鋯磨球，正反轉(zhuǎn)運行球磨機得到混合材料；將混合物料放入裝有粉末活性炭的管式爐中密封煅燒后得到復(fù)合材料；將LVF溶液與復(fù)合材料加入反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器放置在翻轉(zhuǎn)機上反應(yīng)，再加入Oxone溶液維持轉(zhuǎn)速繼續(xù)反應(yīng)實現(xiàn)LVF的去除。本發(fā)明通過球磨?煅燒的方法制備Fe₃O₄?Cu_xO雙金屬催化劑，操作簡單且成本低廉，能夠大量制備Fe₃O₄?Cu_xO復(fù)合材料，將Fe₃O₄?Cu_xO復(fù)合材料用于處理有機廢水中的LVF效果顯著，且催化性能較好，易于回收，可多次重復(fù)循環(huán)使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過球磨-煅燒法制備Fe₃O₄-Cu_xO降解有機廢水中LVF的方法。

背景技術(shù)

左氧氟沙星（LVF）是最常見的廣譜抗生素，主要用于治療人類細(xì)菌感染，但它也是一種很難降解的有機污染物。它幾乎不能通過傳統(tǒng)的生物過程降解的特性，導(dǎo)致近年來其在地表水體中被頻頻檢出。由于它可能會誘導(dǎo)耐藥菌和耐藥基因的形成并威脅人類的生存和安全，因此其在水體中的存在已成為迫切需要解決的環(huán)境問題。

目前基于SO₄^－?的高級氧化技術(shù)因其種種優(yōu)勢成為近些年國內(nèi)外的關(guān)注重點，SO₄^－?主要通過活化過一硫酸鹽、過二硫酸鹽或過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽產(chǎn)生。活化過硫酸鹽類氧化劑的常見方式主要有紫外活化、超聲活化、堿活化、熱活化、過渡金屬活化。紫外活化的持久性差，實際操作難度大，因而其很少被單獨用于處理難降解有機污染物。超聲活化的活化效率較低。堿活化會改變?nèi)芤簆H，堿性過高還會對反應(yīng)設(shè)備造成腐蝕。熱活化能耗高。過渡金屬活化過硫酸鹽類氧化劑產(chǎn)生SO₄^－?的效率很高，具有操作簡單、成本低廉、常溫活化等優(yōu)點。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，過渡金屬氧化物類催化劑較其它活化方式具有催化性高、成本低廉、無需外加能量、不引起二次污染等優(yōu)點，成為目前科研工作人員關(guān)注的重點，尤其對于開發(fā)多元復(fù)合的過渡金屬氧化物具有很大的研究潛力。

多元復(fù)合催化劑的制備方法有固相法、共沉淀法、熱分解法、水熱合成法和溶膠凝膠法等。固相法的優(yōu)點是操作簡單、成本低廉、產(chǎn)量大，其缺點是能耗高、合成材料微觀形貌差異大、易混入雜質(zhì)等。共沉淀法的優(yōu)點是所得產(chǎn)物組分均一、可制備超細(xì)粉體，其缺點是所制材料易發(fā)生團(tuán)聚，產(chǎn)量小等。熱分解法優(yōu)點是操作簡單，缺點是反應(yīng)過程不易控制。水熱合成法的優(yōu)點是所制產(chǎn)物分散性好、材料粒徑易控制，缺點是操作繁瑣、產(chǎn)量小。溶膠-凝膠法的優(yōu)點是所制備的復(fù)合材料在分子水平上能夠混合均勻，其缺點是反應(yīng)周期長，產(chǎn)量小等。對上述多元催化劑的制備方法進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，固相法中的機械球磨技術(shù)操作簡單、運行成本低、效率高，適合大規(guī)模生產(chǎn)復(fù)合材料。

多元復(fù)合金屬類催化劑具有不產(chǎn)生二次污染，高效穩(wěn)定，價廉易得等特點，且多元催化劑由于其多種組分之間會發(fā)生協(xié)同作用，因而其催化效果明顯優(yōu)于單元催化劑。因此開發(fā)新型可回收的、具有穩(wěn)定性及高效催化性的多元復(fù)合金屬類催化劑，并將其用于活化過硫酸鹽類氧化劑以降解水中殘留的LVF對抗生素類難降解有機廢水的處理具有重要參考意義，同時為多元復(fù)合金屬催化劑的制備及研究提供了新的思路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種通過球磨-煅燒法制備Fe₃O₄-Cu_xO降解有機廢水中LVF的方法。