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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理,具体涉及一种用于去除有机污染物的fe3o4/玉米芯复合材料(fe3o4/rcc)的制备方法。
技术介绍
1、随着工业和农业活动的大规模增长,水污染已成为威胁人类健康和生态系统的主要问题之一。人类在工业、农业生产、医药行业和日常生活中会产生很多难以自然降解的有机污染物,如染料、抗生素等,它们在环境中存留时间长、成分复杂、色度高、酸碱性强、可生化性差、在水体中易积累、迁移、种类与数量较多、污染范围广且危害性大,因此,去除这些有机污染物的是水污染治理领域中的一个突出问题。
2、近年来,fenton反应由于其操作简单、原料安全、价廉易得、反应条件温和、反应速率快等优点而在降解有机废水领域被广泛关注。该反应拥有极强氧化性,可以快速氧化大部分有机物污染物,使其成为易于生物降解的小分子,甚至是二氧化碳、水和无机盐。目前工业上实际应用的工艺均是基于传统的均相fenton反应。然而,传统的均相fenton法仍存在许多问题,首先是对ph值得要求非常严格,必须控制在2-4之间,极大地增加了成本;其次,催化剂会均匀存在于溶液中,很难将其分离,无法重复利用,造成资源浪费,而且溶液中得金属离子还会造成二次污染;还有对双氧水的利用率不高等不足,使其在废水处理领域的实际应用当中受到诸多限制。非均相fenton反应通过用固体催化剂取代均相芬顿试剂中的fe2+,改善了ph的限制以及回收和污染的问题,因此学者们纷纷开始关注具有高活性和稳定的非均相fenton催化剂的开发。
3、其中,铁基负载型催化剂受到了广泛的关注。碳材
4、muhammad等人以芒果为原材料,采用共沉淀法制备了芒果废弃物生物质基磁性碳纳米复合材料(fe3o4/c);(1.zahoor,m.;uhah,a.;alam,s.;muhammad,m.;hendrokosetyobudi,r.;zekker,i.;sohail,a.,novel magnetite nanocomposites(fe3o4/c)forefficient immobilization of ciprofloxacin from aqueous solutions throughadsorption pretreatment and membrane processes.water 2022,14(5).)wang等人采用化学共沉淀法在60℃低温条件下成功制备了fe3o4纳米颗粒复合多孔黄麻生物质炭(fe3o4/pjbc)。(2.wang,l.;guan,h.;hu, j.;huang,q.;dong,c.;qian,w.;wang,y.,jute-based porous biomass carbon composited by fe3o4 nanoparticles as an excellentmicrowave absorber.journal of alloys and compounds 2019,803,1119-1126.)wu等人采用溶剂热法和碳还原法制备了三维多孔fe3o4/c复合花,先简单合成fe2o3花为中间体和然后以吡咯为碳源的碳还原两步法制备。(3.wu,n.;liu,c.; xu,d.;liu,j.;liu,w.;shao,q.;guo,z.,enhanced electromagnetic wave absorption of three-dimensionalporous fe3o4/c composite flowers.acs sustainable chemistry& engineering 2018,6(9),12471-12480.)
技术实现思路
1、针对均相fenton反应存在二次污染、ph需调节、催化剂无法回收等不足以及非均相催化剂载体材料价格昂贵、制备困难等问题,本专利技术提供了一种非均fenton相催化剂fe3o4/rcc 复合材料的制备方法,该方法选用农业废弃物玉米芯为原材料,通过简单浸泡的方法,引入铁元素,再通过碳化的方法,得到生物质炭材料,即非均相催化剂fe3o4/rcc复合材料。
2、本专利技术的技术方案如下:
3、非均相催化剂fe3o4/c复合材料的制备方法以及对有机污染物降解的具体步骤如下:
4、步骤1,对玉米芯加工处理,切割成适量尺寸;
5、步骤2,将铁盐溶于体积比为1∶1的乙醇/水溶液中,得到铁盐的前驱体溶液;
6、步骤3,将处理好的玉米芯浸泡在前驱体溶液中,搅搅拌至充分浸渍;
7、步骤4,将玉米芯取出冷冻干燥,碳化研磨即可得到非均相fenton催化剂。
8、优选地,上述所选择的铁盐为fe(no3)3·9h2o,且配置浓度为0-1.2m的fe(no3)3溶液作为前驱体溶液。
9、优选地,搅拌时间为3-10h,转速为200-300rpm。
10、优选地,搅拌时间为5h以上。
11、优选地,冷冻干燥地时间为5-12h。
12、优选地,上述碳化温度设置为600℃,升温速率为2-5℃/min,碳化时间为1-5h,在氩气气氛下。
13、于现有技术相比,本专利技术具有一下优点:
14、(1)本专利技术选用废弃农作物玉米芯为原料,价格低廉,来源广泛,充分利用废弃资源,减少燃烧带来的污染,还助于增加农民收入,带来一定的社会效益和经济效益,为社会经济可持续发展和绿色发展创造了更多的机遇。(2)制备方法简单,通过简单浸渍,控制碳化温度即可得到fe3o4/rcc。(3)制备的fe3o4/rcc具有一定的磁性有助于回收利用催化剂。
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1.一种用于去除有机污染物的Fe3O4/玉米芯(Fe3O4/RCC)复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种Fe3O4/RCC复合材料的制备方法,其特征在于,步骤2所述前驱体溶液的配置,具体如下:
3.根据权利要求1所述的一种Fe3O4/RCC复合材料的制备方法,其特征在于,步骤5所述碳化过程,具体如下:
【技术特征摘要】
1.一种用于去除有机污染物的fe3o4/玉米芯(fe3o4/rcc)复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种fe3o4/rcc复合材料的...
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