[發(fā)明專利]一種CoWO4

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111361866.1
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114105214A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 劉夢蝶;郭盛;陳夢;張麗娟;金鈴子
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C01G51/00
• 分類號: C01G51/00;B01J23/30;B01J23/75;B82Y30/00;B82Y40/00;C02F1/72;C02F101/30;C02F101/34
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李欣榮

本發(fā)明公開了一種CoWO₄超薄納米片活化過硫酸鹽處理有機廢水的方法，包括如下步驟：1)將鎢源和鎢源分別均勻溶解于有機溶劑中；2)將所得鎢源溶液滴加至鈷源溶液中，進行攪拌處理，然后進行溶劑熱反應得CoWO₄超薄納米片；3)將所得CoWO₄超薄納米片與過硫酸鹽混合，并加入有機廢水中對有機廢水中的有機污染物進行降解。本發(fā)明所得CoWO₄超薄納米片與過硫酸鹽共同作用能在較寬的pH范圍內(nèi)實現(xiàn)有機染料、酚類和抗生素等有機污染物的高效降解；采用的CoWO₄超薄納米片投入廢水中通過簡單的離心分離即可實現(xiàn)回收利用，且催化反應過程操作簡單，無需外加能量；處理過的有機廢水的生物毒性顯著降低，環(huán)境友好，適合推廣應用。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于催化劑新材料技術(shù)和環(huán)境凈化技術(shù)領域，具體涉及一種CoWO₄超薄納米片及利用其活化過硫酸鹽處理有機廢水的方法。

背景技術(shù)

隨著社會不斷的進步，化學、制藥和農(nóng)業(yè)工業(yè)的密集發(fā)展，許多化合物，如殺蟲劑、甾體激素、抗生素和染料等都會進入水生環(huán)境，進而造成水環(huán)境污染。水環(huán)境的污染不僅會對人類健康造成巨大的威脅，也對社會的可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟快速綠色的增長造成嚴重影響。其中，有毒、有害且難降解的有機污染物是水環(huán)境污染處理過程中的重點和難點。因此，尋求一種新型，高效且綠色環(huán)保的降解高濃度有機污染物的技術(shù)是至關(guān)重要的。

基于硫酸根自由基(SO₄·^-)的高級氧化技術(shù)是近幾年來發(fā)展起來的新型水處理技術(shù)，因其能高效處理難降解有機物及對環(huán)境污染小等優(yōu)點而得到廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)高級氧化技術(shù)的活性物種羥基自由基(·OH)相比，SO₄·^-是一種高活性的自由基，SO₄·^-(E⁰＝2.5-3.1V)的氧化還原電位比·OH(E⁰＝1.8-2.7V)高；SO₄·^-的壽命(半衰期為4s)較·OH(壽命小于1μs)長，因此極大增加了其與污染物的接觸機會，有利于污染物的降解與礦化，在環(huán)境污染治理領域具有很大的前景。

Anipsitakis等人比較了多種過渡金屬離子活化過氧單磺酸鉀(PMS)降解污染物的研究后，發(fā)現(xiàn)Co²⁺對PMS的活化效果最好(Environ.Sci.Technol.,2006,40,1000-1007)。但過渡金屬離子無法回收利用，可能會導致二次污染。許多學者嘗試使用氧化鈷或鋁酸鈷等活化過硫酸鹽降解有機污染物，但其催化降解效率很難滿足實際工業(yè)廢水中的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，提供一種CoWO₄超薄納米片活化過硫酸鹽處理有機廢水的方法，該CoWO₄超薄納米片能在較寬的pH范圍內(nèi)實現(xiàn)有機染料、酚類和抗生素等有機污染物的高效降解，且方便回收利用，催化降解過程操作簡單，適合推廣應用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種CoWO₄超薄納米片的制備方法，包括如下步驟：

1)將鎢源均勻溶解于有機溶劑中，得鎢源溶液；將鈷源溶解于有機溶劑中，得鈷源溶液；

2)將鎢源溶液滴加至鈷源溶液中，進行攪拌處理，然后移入反應釜中，加熱進行溶劑熱反應，再經(jīng)洗滌、烘干，研磨，得CoWO₄超薄納米片。

上述方案中，所述鎢源可選用鎢酸鈉等；鈷源可選用氯化鈷或硝酸鈷等。

上述方案中，所述有機溶劑選用乙二醇。

上述方案中，所述鎢源溶液的濃度為0.13-1.34mol/L；鈷源溶液的濃度為0.13-0.67mol/L。