【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废水处理，尤其涉及一种光芬顿催化剂及其制备方法、废水处理方法。
技术介绍
1、废水处理中使用的芬顿体系是一种化学处理方法，它是通过将废水暴露在空气中，加入铁盐和过氧化氢等氧化剂，使有机废物被氧化分解为无害的物质的过程。这种处理方法被称为芬顿体系，是以其专利技术者芬顿的名字命名的。废水处理中使用的芬顿体系的原理是利用氧化剂和铁盐催化剂的作用，将有机污染物氧化分解为无害的物质。在这个过程中，铁盐会被氧化成3价fe离子，这些离子然后与过氧化氢中的氢氧根离子结合，生成高活性的羟基自由基。这些自由基能够与有机污染物反应，将其分解为较小的分子，最终形成无害的物质。废水处理中使用的芬顿体系具有高效、经济、环保等特点。它可以有效地去除废水中的有机污染物，从而减少对环境的污染。同时，芬顿体系也是一种经济实惠的处理方法，因为它使用的化学品成本较低，处理效果也比较稳定。此外，芬顿体系还可以适用于不同类型的废水处理，包括工业废水、农业废水和生活废水等。总之，废水处理中使用的芬顿体系是一种化学处理方法，它通过氧化剂和铁盐催化剂的作用，将有机污染物氧化分解为无害的物质。芬顿体系具有高效、经济、环保等特点，是一种适用于不同类型的废水处理的处理方法。
2、东华大学的王昕怡在其硕士学位论文《稀土-fe3o4-cd复合材料制备及催化过氧化氢降解阳离子染料的性能研究》中制备出了la-fe3o4-cd、ce-fe3o4-cd两种稀土元素掺杂的芬顿催化剂，并且该文献考察了影响la-fe3o4-cd、ce-fe3o4-cd复合材料对染料阳离子蓝x
3、la-fe3o4-cd、ce-fe3o4-cd复合材料对阳离子蓝x-grl的最佳吸附时间均为90min。吸附反应的最适ph分别为4、8，与zeta电位分析结果一致。为保证材料有较高的利用效率，la-fe3o4-cd、ce-fe3o4-cd复合材料吸附反应的最适染料初始浓度均为20mg/l，最适复合材料投加量均为2g/l。在最适吸附条件下，la-fe3o4-cd、ce-fe3o4-cd复合材料对染料的吸附率可分别达到92.26％、77.79％；
4、陈建新、卫培垚、张艺伟等人在南昌大学学报第46卷第4期的《lafe0.5co0.5 o3光助－芬顿催化性能和催化机理》中先是通过溶胶凝胶法合成了lafe0.5co0.5 o3催化剂，随后，该文献在lafe0.5co0.5 o3光助－芬顿催化机理中还探讨了uv+lafe0.5co0.5 o3+h2o2反应体系橙ⅱ脱色过程中h2o2和羟基自由基的浓度变化情况图可见羟基自由基的浓度在30min时达到峰值，具体约为9μmol/l，而在现有技术中，我们认为羟基自由基作为一种具有强氧化性的物质，是促使废水中的有机物被分解为无机物的主要因素之一。
5、中国专利申请202310618739.8公开了一种芬顿法处理渗滤液污水的方法，具体为向ph为3-11的渗滤液污水中加入过氧化氢、光芬顿催化剂，在紫外光照射下进行光催化降解反应；所述光芬顿催化剂包括laxm1-xfeyn1-yo3/(lizsr1-z)tio3复合材料；其中，x、y、z均为0.05-0.95；m为稀土元素或碱土元素；n为过渡金属元素，利用该方案处理渗滤液污水可以短时间内有效去除codcr、tp和tn，而且在较宽ph应用范围内都能获得良好的处理效果。
6、同时观察该方案的cod去除率、tp去除率、tn去除率等数据，可见该方案具有良好的废水处理效果，但该方案并未体现出对羟基自由基的浓度、羟基自由基的寿命等方面的提升作用。
7、本方案需要解决的问题：如何开发一种在废水处理过程中具有高羟基自由基浓度的光芬顿催化剂。
技术实现思路
1、本申请的目的是开发一种在废水处理过程中具有高羟基自由基浓度的光芬顿催化剂。
2、本申请不作特殊说明的情况下：nm代表纳摩尔/升，μm代表微摩尔/升，mm代表毫摩尔/升，m代表摩尔/升；
3、为实现上述目的，本申请提供了一种光芬顿催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤1：将稀土氧化物粉末、铁盐与去离子水混合、分散，制得分散液一；
5、步骤2：将碳纳米管与去离子水混合、分散，制得分散液二；
6、步骤3：将步骤1制得的分散液一、步骤2制得的分散液二混合、加热并蒸干溶剂、研磨，得到光芬顿催化剂；
7、所述稀土氧化物选自镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇的氧化物中的至少一种；
8、所述铁盐选自氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的至少一种；
9、所述稀土氧化物、铁盐、碳纳米管的质量比为0.8-1.2：0.8-1.2：10。
10、优选地，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化钆、氧化钇的混合物，所述氧化镧、氧化钆、氧化钇的质量比为3-5：2-5：2。
11、优选地，所述步骤3具体为：将步骤1制得的分散液一、步骤2制得的分散液二混合置于80-120℃的环境下加热3-5h蒸干溶剂，得到中间体，随后将中间体研磨，得到光芬顿催化剂。
12、此外，本申请还公开了一种光芬顿催化剂，通过上述的光芬顿催化剂的制备方法制得。
13、优选地，所述光芬顿催化剂的粒径为3-20μm。
14、此外，本申请还公开了一种废水处理方法，将负载有上述的光芬顿催化剂的载体与过氧化氢混合并投入待处理的废水中。
15、优选地，所述负载有光芬顿催化剂的载体为负载有光芬顿催化剂的泡沫镍，且泡沫镍与其负载的光芬顿催化剂的质量比为10：0.1-3；
16、所述过氧化氢与泡沫镍负载的光芬顿催化剂的质量比为100：0.1-3。
17、优选地，所述负载有光芬顿催化剂的载体通过以下步骤制得：
18、步骤a1：将光芬顿催化剂分散于去离子水中，制得分散液三；
19、步骤a2：将泡沫镍、表面活性剂投入分散液三中，于60-80℃的温度下水域加热6-8h，制得负载有光芬顿催化剂的载体。
20、优选地，步骤a1中，所述光芬顿催化剂分别为大粒径光芬顿催化剂和小粒径光芬顿催化剂；
21、所述大粒径光芬顿催化剂的粒径为5-10μm；
22、所述小粒径光芬顿催化剂的粒径为3-5μm且不包含5μm；
23、所述大粒径光芬顿催化剂和小粒径光芬顿催化剂的质量比为1：2-3。
24、优选地，所述表面活性剂为柠檬酸、抗坏血酸，所述柠檬酸、抗坏血酸的总质量与光芬顿催化剂的质量比为1：1-30，所述柠檬酸、抗坏血酸的质量比为1：1。
25、本申请的有益效果是：氧化镧、氧化钆、氧化钇等稀土氧化物作为催化剂的组成部分，能够提供活性中心，这些活性中心有利于催化反应的进行。在催化剂表面，有机废水中的有害物质能够被吸附，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化钆、氧化钇的混合物，所述氧化镧、氧化钆、氧化钇的质量比为3-5：2-5：2。
3.根据权利要求1所述的光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体为：将步骤1制得的分散液一、步骤2制得的分散液二混合置于80-120℃的环境下加热3-5h蒸干溶剂，得到中间体，随后将中间体研磨，得到光芬顿催化剂。
4.一种光芬顿催化剂，其特征在于，通过权利要求1-3中任一所述的光芬顿催化剂的制备方法制得。
5.根据权利要求4所述的光芬顿催化剂，其特征在于，所述光芬顿催化剂的粒径为3-20μm。
6.一种废水处理方法，其特征在于，将负载有权利要求4-5中任一所述的光芬顿催化剂的载体与过氧化氢混合并投入待处理的废水中。
7.根据权利要求6所述的废水处理方法，其特征在于，所述负载有光芬顿催化剂的载体为负载有光芬顿催化剂的泡沫镍，且泡沫镍与其负载的光芬顿催化剂的质量比为10：0.1-3
8.根据权利要求7所述的废水处理方法，其特征在于，所述负载有光芬顿催化剂的载体通过以下步骤制得：
9.根据权利要求8所述的废水处理方法，其特征在于，步骤A1中，所述光芬顿催化剂分别为大粒径光芬顿催化剂和小粒径光芬顿催化剂；
10.根据权利要求8所述的水处理方法，其特征在于，所述表面活性剂为柠檬酸、抗坏血酸，所述柠檬酸、抗坏血酸的总质量与光芬顿催化剂的质量比为1：1-30，所述柠檬酸、抗坏血酸的质量比为1：1。
...【技术特征摘要】
1.一种光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化钆、氧化钇的混合物，所述氧化镧、氧化钆、氧化钇的质量比为3-5：2-5：2。
3.根据权利要求1所述的光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体为：将步骤1制得的分散液一、步骤2制得的分散液二混合置于80-120℃的环境下加热3-5h蒸干溶剂，得到中间体，随后将中间体研磨，得到光芬顿催化剂。
4.一种光芬顿催化剂，其特征在于，通过权利要求1-3中任一所述的光芬顿催化剂的制备方法制得。
5.根据权利要求4所述的光芬顿催化剂，其特征在于，所述光芬顿催化剂的粒径为3-20μm。
6.一种废水处理方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈后兴，任国庆，简陈生，邱根萍，杨鸿玲，董乔红，吉康宁，罗青春，徐传航，肖建林，宁小飞，李亮，肖舟珊，黄海泉，
申请(专利权)人：江西挺进环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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