中空二氧化铈微球负载水铁矿多相类芬顿催化剂及其制备方法与应用技术

技术编号:22144868 阅读:53 留言:0更新日期:2019-09-21 03:18
本发明专利技术公开了中空二氧化铈微球负载水铁矿多相类芬顿催化剂及其制备方法与应用。该中空二氧化铈微球负载水铁矿多相类芬顿催化剂的制备方法包括先利用酿酒酵母菌作为生物模板在高温环境下制备成具有多孔的二氧化铈纳米微球,再通过原位沉积的方式使其负载到水铁矿表面。所述催化剂中的中孔二氧化铈纳米微球具有光敏效应,可响应可见光产生光生载流子,促进水铁矿在芬顿体系中对过氧化氢的活化效率。所产生的活性自由基团对污染物具有广谱催化降解效果,具有一定的实际应用价值。

Hollow Ceria Microspheres Supported Heterogeneous Fenton Catalyst for Hydrous Iron Ore and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
中空二氧化铈微球负载水铁矿多相类芬顿催化剂及其制备方法与应用
本专利技术属于多相类芬顿材料制备和环境水处理领域,具体涉及中空二氧化铈微球负载水铁矿多相类芬顿催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
近期,新型污染物如抗生素在地表水中的富集将导致耐药菌株的进化产生和环境污染。据报道,作为四大类抗生素之一的四环素,其在中国的年产量排名为抗生素类物质中第一。又由于其具有稳定的芳香结构和官能基团,很难在环境中自然降解。传统的物理处理方式不可使这种新型污染物发生降解,因而,先进氧化技术,特别是以过氧化氢(H2O2)作为氧化剂的芬顿技术被人们关注并应用于该类新型污染物抗生素的降解。传统的均相芬顿氧化技术主要是应用Fe2+与H2O2在酸性的条件下反应产生能攻击有机污染物的羟基自由基(·OH),使污染物逐步降解甚至矿化成H2O和CO2的过程。但传统的均相芬顿氧化的实际应用受到了几个方面的限制,包括:(1)·OH的产生受pH的限制,一般只发生在pH为2.5至3.5的范围;(2)体系中Fe2+的再生率极低,使得·OH的产率不高,反应活性受限;(3)反应过程中易产生氢氧化铁污泥沉淀,降解有机污染的同时会对水质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中空二氧化铈微球负载水铁矿多相类芬顿催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将酵母菌和二氧化铈前驱体加入到水中,混合均匀后,加入碱性物质得到混合液,静置老化,洗涤,干燥,然后在500~700℃下煅烧1~3h,冷却,得到中空二氧化铈纳米微球;(2)将中空二氧化铈纳米微球加入到水中,然后加入水铁矿前驱体和碱性物质,得到混合液,将混合液的pH调至6.0~8.0,室温下反应2~4h,离心,洗涤,干燥,得到hCeO2/fh多相类芬顿催化剂;所述中空二氧化铈纳米微球与水铁矿前驱体溶液中的水铁矿前驱体的质量比为(0.2~1):18.16。

【技术特征摘要】
1.中空二氧化铈微球负载水铁矿多相类芬顿催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将酵母菌和二氧化铈前驱体加入到水中,混合均匀后,加入碱性物质得到混合液,静置老化,洗涤,干燥,然后在500~700℃下煅烧1~3h,冷却,得到中空二氧化铈纳米微球;(2)将中空二氧化铈纳米微球加入到水中,然后加入水铁矿前驱体和碱性物质,得到混合液,将混合液的pH调至6.0~8.0,室温下反应2~4h,离心,洗涤,干燥,得到hCeO2/fh多相类芬顿催化剂;所述中空二氧化铈纳米微球与水铁矿前驱体溶液中的水铁矿前驱体的质量比为(0.2~1):18.16。2.根据权利要求1所述中空二氧化铈微球负载水铁矿多相类芬顿催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述酵母菌为酿酒酵母菌;所述酵母菌以酵母菌冻干粉的形式加入,所述酵母菌冻干粉与二氧化铈前驱体的质量比为0.8~1.2:1。3.根据权利要求1或2所述中空二氧化铈微球负载水铁矿多相类芬顿催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述碱性物质在混合液中的浓度为6~8g/L;步骤(2)所述碱性物质在混合液中的浓度为12~14g/L。4.根据权利要求1或2所述中空二氧化铈微球负载水铁矿多相类芬顿催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述二氧化铈前驱体为Ce(NO3)3·6H2O;所述二氧化铈前驱体与水的质量比为1:(20~30);步骤(2)所述水铁矿前驱体为Fe(NO3)3·9H2O;所述中空二氧化铈纳米微球与水的质量比为(0.2~1):240。5.根据权利要求4所述中空二氧化铈微球负载水铁矿多相类芬顿催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述碱性物质为NaOH,所述碱性物质以其水溶液的形式加入,其水溶液的质量浓度为0.05~0.1g/ml;步骤(2)所述碱性物质为NaOH;所述水铁矿前驱体和碱性物质均以其水溶液的形式加入,其中水铁矿前驱体水溶液中溶质与溶剂的质量比为0.227:(1~1.2),碱性物质水溶液的质量浓度为0.05~0.1g/ml;所述水铁矿前驱体水溶...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱能武黄熙贤丁洋吴平宵
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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