[發明專利]一種納米材料CuFe2

在審

• 申請號: 202310050633.2
• 申請日: 2023-02-01
• 公開（公告）號: CN116196925A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 馮翔;余興林;楊鵬
• 申請（專利權）人: 云南電力試驗研究院（集團）有限公司
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;C02F1/72;C02F1/30;C02F1/32;C01G49/00;C02F101/30
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 于洪;金耀生

本發明涉及一種納米材料CuFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;及其制備方法與應用，屬于水污染處理技術領域。先將Cu(NOsubgt;3/subgt;)subgt;2/subgt;·3Hsubgt;2/subgt;O和Fe(NOsubgt;3/subgt;)subgt;3/subgt;·9Hsubgt;2/subgt;O一起溶于超純水，隨后在60?65℃水浴中攪拌1?1.5h，之后加入檸檬酸，繼續在55?65℃水浴中攪拌3?3.5h，將得到的透明溶膠轉入烘箱中干燥數小時得到凝膠；將凝膠轉入馬弗爐中焙燒；把焙燒后的樣品研磨并用超純水漂洗多次至溶液呈中性，再轉入烘箱中干燥數小時，即得到納米材料CuFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;。本發明制得的納米材料CuFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;光誘導下活化PMS，構建CuFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;/UV?vis/PMS體系后生成SOsubgt;4/subgt;supgt;·?/supgt;和·OH有效處理廢水中的有機污染物，以達到徹底礦化污染物。

技術領域

本發明屬于水污染處理技術領域，具體涉及一種納米材料CuFe₂O₄及其制備方法與應用。

背景技術

環丙沙星(CIP)，作為第三代喹諾酮類抗菌類藥物，具有廣譜抗菌活性，廣泛應用于醫療、畜牧業和水產養殖業。傳統的水處理技術對于去除CIP都存在不同程度的弊端，無法滿足其深度處理的需求。因此，迫切需開發一種綠色、高效的方法來去除水環境中的抗生素。

近年來，光催化氧化降解有機物技術也取得了突飛猛進的進步，在工業中也有了小規模的使用。但是傳統的光催化技術缺陷也很明顯，產生的主要自由基?OH壽命短、氧化能力不足導致的污染物降解不完全是當前單一光催化技術面臨的最大挑戰之一。

基于硫酸根(SO₄^·-)的高級氧化工藝(SR-AOPs)已成為處理水中有機污染物的熱點。與常規的光催化產生的·OH相比，SO₄^·-具有以下優勢：SO₄^·-的氧化還原電位（E₀=2.5-3.1V）強于·OH（E₀=1.8-2.7V）；活化PMS產生SO₄^·-降解污染物受pH影響更小，具有較寬泛的使用范圍；SO₄^·-在水中的半衰期（30-40?us）遠高于·OH（10-3?us），因而，SO₄^·-擁有更多的時間接觸污染物來使污染物徹底礦化。目前活化過一硫酸鹽（PMS）主要方式有：光和熱活化法、過渡金屬活化法?、非金屬活化法等。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種納米材料CuFe₂O₄及其制備方法與應用。本發明制得的納米材料CuFe₂O₄光誘導下活化PMS，構建CuFe₂O₄/UV-vis/PMS體系后生成SO₄^·-和·OH有效處理廢水中的有機污染物，以達到徹底礦化污染物。本發明所用原料常見易得、工藝操作簡單、易于實現工業化生產。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種納米材料CuFe₂O₄的制備方法，包括如下步驟：

步驟（1），將Cu(NO₃)₂·3H₂O和Fe(NO₃)₃·9H₂O一起溶于超純水，隨后在60-65℃水浴中攪拌1-1.5h，之后加入檸檬酸，繼續在55-65℃水浴中攪拌3-3.5h，得到的透明溶膠；