【技术实现步骤摘要】
一种钴铁氧化物复合生物炭催化剂(CoFe
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LDO
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BC)及其制备方法
[0001]本专利技术属于废水高级氧化
,具体涉及类水滑石衍生的钴铁氧化物复合生物炭催化剂的制备方法及应用。
技术介绍
[0002]随着工业的持续发展,不同种类的染料广泛使用导致大量染料废水排放,染料废水其色泽鲜艳且具有毒性、致癌性、环境持久性等特性对自然环境和人体造成严重的危害。传统的物化、生物法无法对染料废水进行有效的矿化降解。因此,开发新型的水处理技术降解染料废水成为了环境领域亟需解决的问题。
[0003]高级氧化技术(AOPs)是一种通过光、热、电等外加能量或者催化剂活化H2O2、PMS、O3、O2等氧化剂产生强氧化性的活性氧自由基(如
·
OH、O2·
‑
、SO4·
‑
)来降解有机污染物的技术。其能够快速无差别的将大分子难降解有机污染物降解为无害或低毒的小分子污染物,甚至完全矿化成CO2、H2O。催化臭氧氧化技术因其设备运行简单、无明显的二次污染、经济运行成本低等特点而广受青睐。
[0004]金属氧化物表面具有大量的活性中心(如氧空位、表面酸碱中心、表面羟基等)可以活化臭氧产生不同活性氧物种。钴基催化剂CoO、Co3O4和Co(OH)2已广泛应用于催化臭氧氧化去除难降解有机污染物。然而酸性pH的要求、Co
3+
和Co
2+
之间转化速率较慢等问题限制了钴化合物催化臭氧的应用。考虑到价格和环境友
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钴铁氧化物(CoFe
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LDO)复合生物炭(BC)的催化剂制备方法,包括如下步骤:S1:选取生物质洗净、风干;采用破碎机将生物质破碎成颗粒状,将粉碎后的生物质过100目筛,收取过筛后的生物质粉末采用烘箱烘干;S2:混合钴盐和铁盐到烧杯中并加入超纯水,超声10
‑
20min,使其变为均匀的金属离子溶液,同时配制Na2CO3和NaOH混合碱溶液。S3:将烘干的5g生物质在水浴搅拌条件下溶于混合碱溶液,持续搅拌10
‑
20min后,滴加制备的金属离子溶液,滴加完成后将混合溶液pH调至碱性,随后持续搅拌,搅拌完成后水浴陈化形成沉淀产物。S4:将沉淀产物溶液放置到高速离心机中,离心完成后收集沉淀物进行洗涤和干燥,随后将其放置行星式球磨机,球磨完成后过100目分子筛。S5:将上述球磨后固体粉末放入石英舟,置于管式炉中,在惰性气氛下进行煅烧,得到CoFe
‑
LDO
‑
BC催化剂。2.如权利要求1所述的钴铁氧化物(CoFe
‑
LDO)复合生物炭(BC)的催化剂制备方法,其特征在于,满足下列条件的至少一个:所述步骤S1中生物质为巨菌草秸秆;所述步骤S1中烘箱烘干温度为60
‑
80℃,干燥时间为12
‑
24h;所述步骤S2中钴盐为Co(NO3)2·
6H2O,铁盐为Fe(NO3)3·
9H2O,Co:Fe=3:1;超纯水用量50
‑
100mL;金属离子总浓度为1M;所述步骤S2中混合碱比例为[CO
32
‑
]=1.6
‑
2.2[Fe
2+
],[OH
‑
]=1.5
‑
2[Co
2+
+Fe
3+
],超纯水用量50
‑
150mL。3.如权利要求1所述的钴铁氧化物(CoFe
‑
LDO)复合生物炭(BC)的催化剂制备方法,其特征在于,满足下列条件的至少一个:所述步骤S3中pH=9
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11,磁力搅拌水浴温度为75
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95℃,搅拌时间为2
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5h,陈化时间为8
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12h,陈化温度75
‑
95℃;所述步骤S4中离心速度为5000
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8000rpm;所述步骤S4中洗涤分别用乙醇和超纯水交替洗至中性;干燥采用真空干燥,球磨速度为500
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700rpm,球磨4
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6h;所述步骤S5中惰性气体为氮气(N2);所述步骤S5中管式炉煅烧温度为300
‑
600℃,时间为1
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2h,升温速率为5
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15℃/min。4.如权利要求1~3任一项所述的方法得到的钴铁氧化物复合生物炭催化剂(CoFe
‑
LDO<...
【专利技术属性】
技术研发人员:薛嵘,张念波,李增金,郭艳,温尊清,隋慧颖,
申请(专利权)人:山东蓝然环境科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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