一种可降解有机废水中罗丹明B的Co-Fe基高熵非晶纤维和应用制造技术

一种可降解有机废水中罗丹明B的Co

【技术实现步骤摘要】
一种可降解有机废水中罗丹明B的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维和应用


[0001]本专利技术涉及一种Co
‑
Fe基高熵非晶纤维和应用。

技术介绍

[0002]我国水资源存在人均占有量少、水体污染严重及污水处理效率低等问题，亟待寻找一种高效处理废水的方法。而目前废水处理方法主要包括物理吸附法、化学氧化法、生物降解法等。但物理吸附法只是简单脱色，无化学反应参与，不能降解废水中的有机物大分子；微生物降解法可能会出现“中毒”现象，抑制微生物生长，效率较为低下；相比于其他两种方法，化学氧化法效率更高，脱色更充分，同时还可以将有机物降解为无机物，去除更加彻底。类芬顿氧化法作为一种高级氧化法，与传统氧化法相比，氧化效果更好，反应速度更快，降解更彻底。
[0003]废水处理中常用的催化剂为零价铁粉，而相比于传统铁粉，非晶合金由于热力学处于亚稳态结构，表面自由能高；无位错、晶界等缺陷，耐腐蚀性好；以及原子无序，价电子活跃，反应活性高等原因，表现出更加优异的催化降解性能。如现有技术公开了一种FeSiBNb非晶粉末，通过与传统铁粉进行降解实验比较，发现相比传统铁粉，非晶粉末降解效率有所提高，但此非晶催化剂材料的催化降解效率仍有待提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决现有非晶催化剂材料的降解速率低的问题，而提供一种可降解有机废水中罗丹明B的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维和应用。
[0005]一种可降解有机废水中罗丹明B的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维，它是由化学通式为(Co
x
Fe
x
Ni
y
Mn
z
Cr
m
)
80
B
20
的非晶合金通过电弧熔炼、吸铸及熔体抽拉制备而成，其中x为1/5～1/3，y为0～1/3，z为0～1/3，m为0～1/5，且x+x+y+z+m＝1；所述的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维直径为35μm～45μm。
[0006]一种可降解有机废水中罗丹明B的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维的应用，Co
‑
Fe基高熵非晶纤维作为催化剂，在过硫酸盐体系下降解有机废水中的罗丹明B。
[0007]本专利技术的有益效果是：
[0008]利用熔体抽拉制得的一系列微丝，在过硫酸盐体系下进行催化降解实验，通过比较其催化降解速率，分析各元素及纳米晶对催化降解性能的影响，得到以下结论：
[0009]1、Ni元素、Mn元素、Cr元素都对催化降解性能有利，对应成分的微丝催化降解速率都比传统催化剂大大提高。
[0010]2、其中Ni元素对催化降解性能的提高最为显著。
[0011]3、随着Si元素含量的提高，微丝的催化降解速率下降，Si元素不利于其催化降解性能。
[0012]4、对(CoFeNi)
M
B
N
成分调控，发现(CoFeNi)
80
B
20
的催化降解速率最高。
[0013]5、纳米晶结构对微丝的催化降解性能有利，可提高其催化降解速率。
[0014]6、当体系为过硫酸盐体系，材料为(CoFeNi)
80
B
20
微丝时，其降解速率最高，可在60s左右将染料降解完全。
[0015]本专利技术用于一种可降解有机废水中罗丹明B的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维和应用。
[0016]说明书附图
[0017]图1为实施例一所述的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维的实物图；
[0018]图2为实施例一所述的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维降解罗丹明B过程颜色变化的实物图，1为降解前的染料，2为降解10s的染料，3为降解20s时的染料，4为降解40s时的染料，5为降解60s时的染料，6为降解80s时的染料；
[0019]图3为实施例一所述的(Co
x
Fe
x
Ni
y
)
80
B
20
的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维降解罗丹明B过程中紫外光谱吸光度曲线，1为0s对应曲线，2为20s对应曲线，3为40s对应曲线，4为60s对应曲线，5为80s对应曲线；
[0020]图4为实施例二所述的(Co
x
Fe
x
Mn
z
)
80
B
20
的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维降解罗丹明B过程中紫外光谱吸光度曲线，1为0s对应曲线，2为20s对应曲线，3为40s对应曲线，4为60s对应曲线，5为80s对应曲线；
[0021]图5为实施例三所述的(Co
x
Fe
x
Ni
y
Mn
z
)
80
B
20
的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维降解罗丹明B过程中紫外光谱吸光度曲线，1为0s对应曲线，2为20s对应曲线，3为40s对应曲线，4为60s对应曲线，5为80s对应曲线；
[0022]图6为实施例四所述的(Co
x
Fe
x
Ni
y
Mn
z
Cr
m
)
80
B
20
的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维降解罗丹明B过程中紫外光谱吸光度曲线，1为0s对应曲线，2为20s对应曲线，3为40s对应曲线，4为60s对应曲线，5为80s对应曲线；
[0023]图7为不同微丝降解速率比较图，1为实施例一所述的(Co
x
Fe
x
Ni
y
)
80
B
20
的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维，2为实施例二所述的(Co
x
Fe
x
Mn
z
)
80
B
20
的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维，3为实施例三所述的(Co
x
Fe
x
Ni
y
Mn
z
)
80
B
20
的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维，4为实施例四所述的(Co
x
Fe
x
Ni
y
Mn
z
Cr
m
)
80
B
20
的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维；
[0024]图8为对比实验一所述的(Co
x
Fe
x
Ni
y...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解有机废水中罗丹明B的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维，其特征在于它是由化学通式为(Co
x
Fe
x
Ni
y
Mn
z
Cr
m
)
80
B
20
的非晶合金通过电弧熔炼、吸铸及熔体抽拉制备而成，其中x为1/5～1/3，y为0～1/3，z为0～1/3，m为0～1/5，且x+x+y+z+m＝1；所述的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维直径为35μm～45μm。2.根据权利要求1所述的一种可降解有机废水中罗丹明B的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维，其特征在于所述的电弧熔炼、吸铸具体是按以下步骤进行：根据(Co
x
Fe
x
Ni
y
Mn
z
Cr
m
)
80
B
20
的名义成分称取Co颗粒、Fe颗粒、Ni颗粒、Cr颗粒、Mn块及B块，其中x为1/5～1/3，y为0～1/3，z为0～1/3，m为0～1/5，且x+x+y+z+m＝1，得到称取的原料，将称取的原料及钛分别置于真空磁控钨极电弧炉中，抽真空至6.7
×
10
‑3Pa～9.9
×
10
‑3Pa，通入保护气氛，首先引弧熔炼钛清除熔炼室内残存氧，然后引弧熔炼称取的原料，得到纽扣型铸锭，将纽扣型铸锭引弧熔炼并吸铸，得到合金棒料。3.根据权利要求2所述的一种可降解有机废水中罗丹明B的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维，其特征在于引弧熔炼钛1min～2min清除熔炼室内残存氧。4.根据权利要求2所述的一种可降解有机废水中罗丹明B的Co
‑
Fe基高熵非晶纤维，其特征在于所述的合金棒料直径为9mm～10mm，长为9cm～10cm。5.根据权利要求1所述的一种可降解有机废水中罗丹...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜思达，郭浩鑫，宁志良，孙剑飞，崔艺凡，李博，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：