【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水污染控制领域，具体涉及一种β-环糊精负载钴镍复合催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来高级氧化法成为工业废水处理技术中的研究热点。其中fenton氧化技术由于具有低廉的成本，简便的操作方式，因而被广泛应用，但其同样有ph适用范围窄，容易产生二次污染等弊端。而过硫酸盐高级氧化技术，既可保留非均相fenton体系的诸多优点，又可进一步提升对污染物的降解率，达到更好的去除效果。同时具有更广泛的ph适用范围和更为优良的污染物普适性。因此，开展针对过硫酸盐高级氧化技术的新材料、新技术体系的研究，具有重要的理论意义和实践价值。
2、通常，过硫酸盐可以通过紫外线、加热、过渡金属等方式进行激活。与其他方法相比，过渡金属活化具有有效和可控的优点。在各种过渡金属催化剂中，co基催化剂与过硫酸盐具有良好的兼容性。同时，co和ni的结合可以通过ni3+/ni2+和co3+/co2+相互保护，从而获得更高的过硫酸盐活化效率。相比于单金属氧化物，双金属氧化物纳米材料更能显示出大比表面积、多活性位点和良好的催化活性。如专利cn 112138661 a采用研磨-煅烧法，虽成功得到纳米nio，但涉及的耗时长、能耗较高。同时，专利cn 115386909a采用均相沉淀-煅烧法，虽成功制备得到nico2o4催化剂，但是在制备过程中对于均相反应的温度和煅烧温度的控制要求严格，控制不得当会影响产品的形貌和结构，还会导致能耗过大。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于针对现有技术存
2、为了实现上述技术目的，本专利技术采用一种简单共价固载模式，以β-环糊精(β-cd)为载体，通过键连和共沉淀的方法使nico2o4在水热反应过程中直接负载于β-cd上，形成稳定的复合结构。主要采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术公开了一种β-环糊精负载钴镍复合催化剂nico2o4@β-cd的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)将含有β-环糊精的氢氧化钠溶液缓慢加入含有钴盐和镍盐的溶液中；然后逐滴加入柠檬酸，搅拌均匀，反应得到蓝色沉淀；
5、(2)将步骤(1)得到的蓝色沉淀经水热反应得到淡绿色沉淀，然后，将所述淡绿色沉淀水洗离心至中性，洗涤去除多余的β-环糊精，烘干即得nico2o4@β-cd纳米材料。
6、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤(1)中，所述有β-环糊精的加入量为0.1-3g，所述氢氧化钠溶液浓度为1.2mol/l，氢氧化钠溶液体积为100ml。
7、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤(1)中，所述钴盐和镍盐分别为硝酸钴和硝酸镍，且所述钴盐和镍盐的摩尔比为1-4:1-2，钴盐和镍盐分别溶解于100ml水中，配置成co2+浓度为0.15mol/l的溶液，ni+浓度为0.15-0.3mol/l的溶液。
8、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤(1)中，所述柠檬酸的加入量为1ml。
9、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤(1)中，所述搅拌时间为2h，反应温度30℃；步骤(2)中，所述水热反应温度为100-160℃，时间为12h；所述烘干温度为80℃，烘干时间为6h。
10、第二方面，本专利技术还公开了一种由第一方面所述的制备方法制备而成的β-环糊精负载钴镍复合催化剂nico2o4@β-cd，所述复合催化剂nico2o4@β-cd呈叠片状形态，由平均直径为30-100nm的六角形颗粒组成，表面凹凸不平。
11、第三方面，本专利技术还公开了一种如第二方面所述的β-环糊精负载钴镍复合催化剂nico2o4@β-cd在降解废水中有机污染物中的应用。
12、在本专利技术的较佳实施方式中，所述的应用，包括如下步骤：将nico2o4@β-cd纳米材料与含有有机污染物的废水混合后，加入过硫酸盐和碳酸盐引发反应，降解废水中的有机污染物。
13、在本专利技术的较佳实施方式中，所述过硫酸盐过硫酸氢钾，所述碳酸盐为碳酸钠。
14、在本专利技术的较佳实施方式中，所述废水中有机污染物为左旋氧氟沙星或橙黄ii。
15、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
16、1、本专利技术使用的载体β-环糊精(β-cd)具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构，对人体无害、易于获得、具有生物可降解能力，它的疏水性空洞内可嵌入各种化合物，形成包接复合物。本专利技术以β-cd为载体，使其通过柠檬酸与nico2o4形成共价键，制备得到β-环糊精负载钴镍复合催化剂nico2o4@β-cd，形成稳定的复合结构，从而提高催化剂的稳定性，减少过渡金属的团聚和钝化现象，提高反应体系的催化降解效果。
17、2、本专利技术制备nico2o4@β-cd纳米材料的方法流程简单，操作易行，能耗小，所得产物稳定性高，且不含稀贵金属，成本较低。
18、3、本专利技术制备而成的nico2o4@β-cd纳米材料应用于降解废水中有机污染物，40min对左旋氧氟沙星的降解率可达到96.7％，对橙黄ii的降解率可达98％以上，具有优异的降解效率和降解效果。
19、4、本专利技术制备而成的nico2o4@β-cd纳米材料经过5次循环使用后，其对左旋氧氟沙星的去除率仍高达85％以上，表明nico2o4@β-cd纳米材料具有很好的催化活性和稳定性，可重复回收利用。
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1.一种β-环糊精负载钴镍复合催化剂NiCo2O4@β-CD的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的β-环糊精负载钴镍复合催化剂NiCo2O4@β-CD的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述有β-环糊精的加入量为0.1-3g，所述氢氧化钠溶液浓度为1.2mol/L，氢氧化钠溶液体积为100ml。
3.根据权利要求1所述的β-环糊精负载钴镍复合催化剂NiCo2O4@β-CD的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述钴盐和镍盐分别为硝酸钴和硝酸镍，且所述钴盐和镍盐的摩尔比为1-4:1-2，钴盐和镍盐分别溶解于100ml水中，配置成Co2+浓度为0.15mol/L的溶液，Ni+浓度为0.15-0.3mol/L的溶液。
4.根据权利要求1所述的β-环糊精负载钴镍复合催化剂NiCo2O4@β-CD的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述柠檬酸的加入量为1ml。
5.根据权利要求1所述的β-环糊精负载钴镍复合催化剂NiCo2O4@β-CD的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述搅拌时间为2h，反应温度30℃；步骤
6.由权利要求1-5任一项所述的制备方法制备而成的β-环糊精负载钴镍复合催化剂NiCo2O4@β-CD，所述复合催化剂NiCo2O4@β-CD呈叠片状形态，由平均直径为30-100nm的六角形颗粒组成，表面凹凸不平。
7.如权利要求6所述的β-环糊精负载钴镍复合催化剂NiCo2O4@β-CD在降解废水中有机污染物中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：将NiCo2O4@β-CD纳米材料与含有有机污染物的废水混合后，加入过硫酸盐和碳酸盐引发反应，降解废水中的有机污染物。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述过硫酸盐过硫酸氢钾，所述碳酸盐为碳酸钠。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述废水中有机污染物为左旋氧氟沙星或橙黄II。
...【技术特征摘要】
1.一种β-环糊精负载钴镍复合催化剂nico2o4@β-cd的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的β-环糊精负载钴镍复合催化剂nico2o4@β-cd的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述有β-环糊精的加入量为0.1-3g，所述氢氧化钠溶液浓度为1.2mol/l，氢氧化钠溶液体积为100ml。
3.根据权利要求1所述的β-环糊精负载钴镍复合催化剂nico2o4@β-cd的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述钴盐和镍盐分别为硝酸钴和硝酸镍，且所述钴盐和镍盐的摩尔比为1-4:1-2，钴盐和镍盐分别溶解于100ml水中，配置成co2+浓度为0.15mol/l的溶液，ni+浓度为0.15-0.3mol/l的溶液。
4.根据权利要求1所述的β-环糊精负载钴镍复合催化剂nico2o4@β-cd的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述柠檬酸的加入量为1ml。
5.根据权利要求1所述的β-环糊精负载钴镍复合催化剂nico2o4@β-cd的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨光忠，徐彩霞，周旋，郭力，邓方，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：
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