无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法技术

技术编号:37842426 阅读:21 留言:0更新日期:2023-06-14 09:47
本发明专利技术提供了一种无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法,具体为利用化学还原法制备无定形零价铁微球,以及该催化剂在去除染料废水中罗丹明B的应用。制备得到的无定形零价铁微球结晶度低,有助于电子转移促进对臭氧的分解和污染物去除,可提高处理效率。同时制备得到的催化剂可克服零价铁易产生钝化层和反应活性低的缺点,可循环使用,降低了处理成本。该方法利用无定形零价铁微球和臭氧的协同作用可避免臭氧直接氧化矿化程度低、去除效率不高的问题。效率不高的问题。效率不高的问题。

【技术实现步骤摘要】
无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法


[0001]本专利技术属于环境工程
,具体涉及到一种无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法。

技术介绍

[0002]臭氧作为强氧化剂不仅被应用于空气净化,也被应用于废水处理。在废水处理中,臭氧氧化能力强、处理效率高、且不会造成二次污染。但臭氧直接氧化处理速度相对缓慢,且具有选择性,不能把有机物完全矿化。臭氧和催化剂耦合可加速臭氧分解产生活性物质降解和矿化有机物。臭氧催化剂分为均相催化剂和非均相催化剂,其中非均相催化剂零价铁由于成本低、环境友好、且易合成,得到广泛的关注。零价铁与臭氧耦合技术可用于处理各种有机污染物。但该技术也存在零价铁表面易形成钝化层和氢氧化铁沉淀、反应活性较低的问题。
[0003]为了进一步改进零价铁和臭氧耦合技术,可采用物理和化学方法来提高零价铁的性能。具体的方法有(1)超声处理可从零价铁表面剥离活性中间产物;(2)弱磁场可加速零价铁腐蚀并提高零价铁的反应性;(3)酸处理可去除零价铁表面的钝化层;(4)贵金属掺杂零价铁能够增强氢吸附和活性物质生成的能力;(5)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法,其特征在于,首先制备无定形零价铁微球;然后配制有机污染物原水,调节原水pH3~9;称取0.2~1mmol/L无定形零价铁加入浓度为50~200mg/L原水中,通入臭氧,启动机械搅拌器开始反应5~30min,对有机污染物进行去除。2.根据权利要求1所述无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法,其特征在于,所述无定形零价铁的制备方法为:向三颈烧瓶加入300mL超纯水,并持续通入氮气,在搅拌下加入四水氯化亚铁;再将乙二胺加入四水氯化亚铁水溶液中,搅拌混合后,再滴加硼氢化钠四水氯化亚铁、乙二胺、硼氢化钠的摩尔比为1:3:4;经过充分反应后,收集反应得到的黑色沉淀,并用乙醇和去离子水洗涤多次后,洗涤得到的样品放入真空干燥箱中干燥,得到无定形零价铁微球样品。3.根据权利要求2所述无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法,其特征在于,在制备无定形零价铁时,加入到三颈烧瓶中的四水氯化亚铁、乙二胺、硼氢化钠的最终浓度分别为0.075mol/L、0.225mol/L、0.3mol/L。4.根据权利要求1所述无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法,其特征在于,原水中的有机污染物为罗丹明B,浓度为50~200mg/L。5.根据权利要求1所述无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法,其特征在于,臭氧通入流量为10~40mL/min。6.根据权利要求1所述无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法,其特征在于,搅拌器转速为100~400rpm。7.根据权利要求1至6任一项所述无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法,其特征在于,按下述步骤:1)制备无定形零价铁微球:向三颈烧瓶加入300mL超纯水,并持续通入氮气,在搅拌下加入四水氯化亚铁。再将乙二胺加入四水氯化亚铁水溶液中,搅拌混合后,再滴加硼氢化钠。加入的四水氯化亚铁、乙二胺、硼氢化钠的摩尔比为1:3:4,最终浓度分别为0.075mol/L、0.225mol/L、0.3mol/L;经过充分反应后,收集反应得到的黑色沉淀,并用乙醇和去离子水洗涤多次,洗涤得到的样品放入真空干燥箱中干燥后,得到无定形零价铁微球材料;2)配制有机污染物原水:配制500mL的200mg/L罗丹明B作为有机污染物原水,调节原水pH为5;3)在无定形零价铁微球/臭氧体系中去除有机污染物:称取无定形零价铁微球0.5mmol,将无定形零价铁微球加入步骤2)的原水中,通入臭氧,臭氧流量为25mL/min,启动机械搅拌器搅拌开始反应10min,对有机污染物的去除率分别为72.0%。8.根据权利要求1至6任一项所述无定形零价铁微球催化臭氧去除有机污染物的方法,其特征在于,按下述步骤:1)制备无定形零价铁微球:向三颈烧瓶加入300mL超纯水,并持续通入氮气,在搅拌下加入四水氯化亚铁,再将乙二胺加入四水氯化亚铁水溶液中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔大祥王琦张芳葛美英卢玉英王金
申请(专利权)人:上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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