[發明專利]一種磁性鈣鈦礦催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110595925.5
• 申請日: 2021-05-29
• 公開（公告）號: CN113289628B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 何家洪;余丹;謝太平;劉丹;丁武泉
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;C02F1/72;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 鄭州旭揚知識產權代理事務所(普通合伙) 41185
• 代理人: 程文霞

本發明公開一種磁性鈣鈦礦催化劑，其制備工藝包括：（1）稱取可溶性鈷鹽、可溶性鍶鹽、可溶性鐵鹽共同溶于水中，形成均質溶液，Co、Sr、Fe的摩爾比1：1?2：1；（2）按照總的金屬離子和碳酸鈉(Na₂CO₃)的摩爾比為12：20的比例，向均質溶液逐滴添加Na₂CO₃溶液，滴加結束后，繼續攪拌30 min，然后靜置1 h；（3）將上述溶液過濾，用洗滌濾渣直至濾液pH=7，然后將洗滌后的濾渣在80℃下干燥12h，將干燥后濾渣研磨成粉末，得到前驅體；（4）將前驅體在725℃~1025℃下焙燒6h，得到產品磁性鈣鈦礦催化劑。該催化劑結構穩定，能夠激活過一硫酸氫鹽，降解抗生素，催化效率高，無殘留。

技術領域

本發明涉及催化劑領域，尤其是涉及一種磁性鈣鈦礦催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

抗生素具有抑制或殺滅各種病原體和有害微生物的功效，可用于治療疾病和抵御細菌，因此在畜牧、水產養殖以及農業生產等領域應用非常廣泛，目前可大規模生產的抗生素有幾千種，抗生素使用量很大，而且也存在抗生素的濫用情況，其進入生物體之后，難以被吸收，大部分從生物體排出最終進入環境比如土壤、地表水體、城市污水以及地下水中，造成環境抗生素污染，不僅容易滋生大量的抗藥性細菌或病毒，還有可能進化成超級細菌或超級病毒，從而引起全球瘟疫，進而嚴重威脅人類的健康安全。因此，尋找一種高效、低成本的方法消除水環境中抗生素的不當排放具有重要意義。

現有技術中對于抗生素降解也進行了大量的研究。中國專利文獻（申請號2020102204795）公開一種用于催化降解抗生素的改性鈣欽礦中空多孔微球及其制備方法和應用，涉及用于催化降解抗生素的改性鈣鈦礦中空多孔微球及其制備方法和應用，所述中空多孔微球制備方法包括以下步驟：1）制備硝酸鹽溶液；(2)制備鈦酸四正丁酯溶液；(3)將碳酸氫氨攪拌溶解于水中制得飽和碳酸氫氨水溶液；(4)混合；(5)加熱反應；(6)鍛燒。該發明具有較好的孔狀結構，極大的比表面積，且吸附性極佳，再配合多孔微球材料表面金屬的光催化性，使廢水中的抗生素吸附在表面上，在可見光的作用下催化降解，達到高效去除抗生素的目的，而且處理能耗低、成本低、管理簡單，易于分離、回收，可循環使用，降低了抗生素廢水的處理成本，且不會對環境造成二次污染。但是其制備工藝比較復雜，而且催化反應效率低，反應后回收程序復雜，成本高。

另外現有技術中的一些復合催化劑，其催化劑結構不夠穩定，也面臨催化劑中金屬離子浸出濃度大，容易引起二次污染的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種磁性鈣鈦礦催化劑，其結構穩定，能夠激活過一硫酸氫鹽，降解抗生素，催化效率高，無殘留。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種磁性鈣鈦礦催化劑，其結構式為 SrCo_1-δFe_δO_2.78，其中δ=0.19。

一種磁性鈣鈦礦催化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）稱取可溶性鈷鹽、可溶性鍶鹽、可溶性鐵鹽共同溶于水中，形成均質溶液，Co、Sr、Fe的摩爾比1：1-2：1；

（2）按照總的金屬離子和碳酸鈉(Na₂CO₃)的摩爾比為12：20的比例，向均質溶液逐滴添加Na₂CO₃溶液，滴加結束后，繼續攪拌30 min， 然后靜置1 h；

（3）將上述溶液過濾，用洗滌濾渣直至濾液pH=7，然后將洗滌后的濾渣在80 ℃下干燥12h，將干燥后濾渣研磨成粉末，得到前驅體；

（4）將前驅體在725℃~1025 ℃溫度下焙燒6h，得到產品磁性鈣鈦礦催化劑。