一种光芬顿氧化催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种光芬顿氧化催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术以城市污泥炭为载体，用HCl、H2SO4、HNO3、H3PO4等酸进行表面化学改性，辅以超声或微波物理改性，制备出高效的光芬顿氧化催化剂。催化剂制备方法简便、成本低廉、技术成熟，在光芬顿条件下对环丙沙星有较高的去除率，这有利于非均相光芬顿在处理抗生素废水工业化应用中进行推广。

A photocatalyst for photofenton oxidation and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种光芬顿氧化催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于水处理技术和环境功能材料领域，涉及以城市污泥炭为基础，加以表面酸改性以表面过渡金属为活性组分的催化剂及其制备方法，用于催化光Fenton处理有机废水。
技术介绍
随着城市的发展，城市污水的与日俱增，对城市污水的处理日渐紧迫，其中，污水中最难处理的便是抗生素。氟喹诺酮类抗生素是污水中所占比重较大的抗生素，环丙沙星和氧氟沙星是两种重要的氟喹诺酮类抗生素。抗生素具有极强的抗菌能力，难以分解。我国是抗生素生产大国，在临床医学、畜牧业和护肤品制造上广泛使用抗生素。环丙沙星和诺氟沙星作为氟喹诺酮药物，抗菌效果好、毒副作用低，我国市场对于这两种药物的需求量很大。随着抗生素的滥用，城市污水中含有大量抗生素。城市污水处理厂的主要目的是去除污水中的悬浮物、COD、氮和磷等物质，一般不具备高效去除抗生素的能力。所以，发展一种安全、高效的抗生素处理技术是十分重要和迫切的。芬顿氧化技术是高级氧化技术的一种，芬顿法因为自身操作简单，反应高效而得到研究者的青睐。传统芬顿法的反应原理在酸性条件下通过Fe2+催化过氧化氢分解为具有强氧化性的羟基自由基，然后羟基自由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光芬顿氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：向污泥炭粉末中加入HCl、H2SO4、HNO3、H3PO4中任意一种或两种酸溶液，浸泡改性，水洗至中性后烘干即得所述的催化剂；其中改性条件为于冰箱中‑20℃～0℃浸泡改性6～48h，或者15～28℃超声或微波种浸泡改性0.5～4h。

【技术特征摘要】
1.一种光芬顿氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：向污泥炭粉末中加入HCl、H2SO4、HNO3、H3PO4中任意一种或两种酸溶液，浸泡改性，水洗至中性后烘干即得所述的催化剂；其中改性条件为于冰箱中-20℃～0℃浸泡改性6～48h，或者15～28℃超声或微波种浸泡改性0.5～4h。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的污泥炭粉末通过以下方法制备：(1)选取来自城市污水厂脱水干污泥，干污泥揉碎后将其在105℃烘箱中烘干至恒重，再放入粉碎机中粉碎30～60s，将粉碎颗粒经过100～200目筛网获得颗粒均匀的原始污泥；(2)将步骤(1)中得到的过筛污泥样品放入管式炉中煅烧，在150～500mL/minN2氛围下，在煅烧温度为400～800℃煅烧2～10h，冷却至20～40℃，从而获得所述的污泥炭粉末；优选将步骤(1)中得到的过筛污泥样品放入管式炉中煅烧，在150～500mL/minN2氛围下，在煅烧温度为400～600℃煅烧4～6h，冷却至20～28℃，从而获得所述的污泥炭粉末。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，使用H2SO4或H2SO4和HNO3进行改性。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当使用H2SO4单一酸进行改性时，向每克污泥炭粉末中加入20mL重量百分含量为3～12mol/L的H2SO4；当使用两种酸H2SO4和HNO3进行改性时，向每克污泥炭中先后加入10mL的两种同浓度3～12mol/L的酸。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当改性温度为-20℃时，将浸泡酸溶液的污泥炭放置在对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：于杨，孙一斐，黄菲，姚文鹰，秦琨，吴彪，王明秀，何益得，张永军，徐炎华，
申请(专利权)人：南京化学工业园环保产业协同创新有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32