一种四氧化三铁与二氧化锰复合类芬顿催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种四氧化三铁与二氧化锰复合类芬顿催化剂。所述催化剂中包括硅藻土，硅藻土与四氧化三铁的质量比为1:0.3~1:0.6，硅藻土与二氧化锰的质量比为1:1~1:2。其制备方法为：以天然的硅藻土为载体，先后通过在有机溶剂介质中的热分解反应与水热反应，依次将具有高度分散的四氧化三铁纳米颗粒与二氧化锰纳米片负载于天然硅藻土的表面，形成天然的硅藻土负载纳米四氧化三铁与二氧化锰复合类芬顿催化剂。本发明专利技术的催化剂中二氧化锰、四氧化三铁与硅藻土相互紧密结合，形成特殊的三层结构，该催化剂具有在水中分散性好、吸附性强、催化活性高、易于回收循环利用等突出优点。本发明专利技术制备工艺流程简单、操作简便、对设备要求低，易于实现工业化生产。

A composite Fenton catalyst for iron oxide and manganese dioxide and its preparation method

The invention discloses a compound Fenton catalyst for the compound of iron oxide and manganese dioxide. The catalyst includes diatomite, the mass ratio of diatomite to iron oxide is 1:0.3~1:0.6, and the mass ratio of diatomite to manganese dioxide is 1:1~1:2. The preparation method is as follows: using natural diatomite as the carrier, has passed in an organic solvent medium thermal decomposition reaction and hydrothermal reaction, in turn with the surface of Fe3O4 nanoparticles with MnO2 nanosheets highly dispersed supported on natural diatomite, forming natural diatomite supported nano ferroferric oxide and manganese dioxide composite Fenton type catalyst. In the catalyst of the invention, manganese dioxide, iron oxide and diatomite are closely combined to form a special three layer structure. The catalyst has the outstanding advantages of good dispersion in water, strong adsorption, high catalytic activity, easy recovery and recycling. The preparation process of the invention is simple, simple in operation, low in requirement of equipment, and easy to realize industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种四氧化三铁与二氧化锰复合类芬顿催化剂及其制备方法
本专利技术属于环保功能材料、纳米材料与催化材料制备
，具体涉及一种利用天然硅藻土负载纳米四氧化三铁与二氧化锰新型复合类芬顿催化剂及其制备方法。
技术介绍
芬顿技术（Fenton）是工业生产中降解有机废水的重要方法，其利用亚铁离子（Fe2+）催化剂与双氧水（H2O2）作用，产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH）将有机污染物完全矿化降解，具有设备投资少、效率高、操作工艺简单的显著特点。然而，芬顿技术需要在较低的pH环境中进行（pH=3~4），同时还存在容易产生大量赤泥等副产物、催化剂无法循环利用、双氧水存储与运输成本高等问题，限制了其广泛的应用。相较于传统的芬顿催化方法，基于硫酸根自由基（·SO4-）的非均相芬顿技术正受到越来越广泛的关注和重视，具有工作pH范围宽、无副产物、效率高以及药剂运输存储方便等诸多优点，在有效克服传统芬顿催化缺点的同时，还具有更强的催化性能，有着广阔的应用前景。在该类非均相催化技术中，是以金属氧化物（氧化铈、氧化钴、二氧化锰、氧化铜等）为催化剂，催化过硫酸盐或过一硫酸氢盐氧化剂，产生具有强氧化性的硫酸根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四氧化三铁与二氧化锰的复合类芬顿催化剂，其特征在于：所述催化剂中包括硅藻土，硅藻土与四氧化三铁的质量比为1:0.3~1:0.6，硅藻土与二氧化锰的质量比为1:1~1:2。

【技术特征摘要】
1.一种四氧化三铁与二氧化锰的复合类芬顿催化剂，其特征在于：所述催化剂中包括硅藻土，硅藻土与四氧化三铁的质量比为1:0.3~1:0.6，硅藻土与二氧化锰的质量比为1:1~1:2。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述硅藻土为天然硅藻土，扫描电镜下为圆盘状且表面分布多孔结构，所述圆盘状直径为20~50μm。3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述四氧化三铁为纳米级，其直径为5~10nm，所述二氧化锰为纳米级，其直径为20~50nm。4.一种制备权利要求1至3任一所述催化剂的制备方法，包括如下步骤：（1）将硅藻土与乙酰丙酮铁通过机械强搅拌的方式完全分散于有机溶剂中，直至形成均匀的初级悬浮液；（2）将所述初级悬浮液在惰性气体保护下以一定的升温速率加热至一定温度，待保温一定时间后自然冷却至室温，将悬浮液进行固液分离，得到的产物用水洗涤数遍后，得到黑色固体产物；（3）将所述黑色固体产物和高锰酸钾通过机械强搅拌方式分散于水中，形成均匀的次级悬浮液；（4）将所述次级悬浮液放入高...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琨，唐学昆，冯其明，李自顺，敖敏琳，彭倩，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43