【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及包含铜系金属的氧化剂，具体涉及一种含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、高铜酸盐是一类新型高效无毒的氧化剂，目前报道含高价铜的化合物在许多酶促反应中发挥重要作用，一般多以配合物、有机化合物的形式存在。由于高价铜在自然条件下难以稳定存在，传统方式合成高价铜的材料易分解，利用高价铜的强氧化性制备一种含高价铜的稳定存在的固体氧化剂还很难实现。由于目前制备工艺还不成熟、过程繁琐且成本较高，高价铜材料至今缺乏在市场层面的应用，因此，合成一种含高价铜cu(ⅲ)且能够稳定存在的固体氧化剂具有重要意义。
2、氨基三亚甲基膦酸(ntmp)是一种重要的人工合成络合剂，极难氧化降解，会导致水体富营养化，有较强的环境危害性，通过食物链富集后对生物和人体也有较大的危害性。目前能够有效去除有机膦的方法较少，常见的除磷方法有生物法、吸附法、絮凝沉淀法、高级氧化法、电化学法等工艺。但是这些方法存在着各自的不足，比如生物除磷法是污水处理厂的主要除磷方式，但去除的主要是无机磷，有机膦酸盐无法得到有效的降解；直接吸附法对有机膦酸的吸附容量较低、易饱和、再生次数有限；有机膦酸与絮凝/沉淀剂中金属离子发生络合效应，导致药剂消耗量大，影响总磷的去除效率使用；高级氧化法中通过高活性氧作用将有机膦酸有效地分解，比如uv/fe2+、uv/fenton、uv(254nm)/过硫酸盐，具有反应速度快、操作简便等优点，但存在药剂消耗大、成本高等不足，大规模应用前景较差，电化学法对ntmp也有较好的降解效率，电化学法装置简
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物及其制备方法和应用，该含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物能稳定存在，对有机化合物尤其是有机膦具有良好的氧化降解效果，且制备方法简单高效。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物，所述含高价铜cu(iii)钙钛矿型复合金属氧化物具有稳定的钙钛矿型晶体结构，其化学式为lamn1-xcuxo3，0.1≤x≤0.6。
4、第二方面，本专利技术提供了上述含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物的制备方法，包括如下步骤：
5、s1.前驱体的制备：按lamn1-xcuxo3化学计量比称取镧源、锰源及铜源，混合后球磨活化得到前驱体样品；
6、s2.低温焙烧制备高价铜cu(iii)复合氧化物：将步骤1)所得前驱体样品在空气氛围下进行加热处理，培烧条件为：室温下以5～10℃/min的速率升温至700～800℃，保温2～5h，随后自然冷却至室温，得到lamn1-xcuxo3钙钛矿型复合金属氧化物。
7、按上述方案，所述镧源为la2o3，所述的锰源为mno2或mn2o3，所述的铜源为cu(oh)2。
8、按上述方案，所述镧源、锰源及铜源均为分析纯，粒径为100目以下。
9、按上述方案，步骤s1中球磨活化工艺条件为：在700～800rpm转速下球磨2～4小时。
10、第三方面，本专利技术提供了上述含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物在降解水体中有机污染物方面的应用。
11、按上述方案，所述有机污染物为有机膦化合物。
12、按上述方案，所述有机膦化合物为氨基三亚甲基膦酸。
13、按上述方案，具体使用方法如下：将含有目标污染物的水体ph调节至1.5～2.5，向其中添加所述含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物，并在常温常压的空气氛围下持续搅拌0.5～12小时，即可对污染物进行氧化降解。
14、按上述方案，所述含高价铜cu(iii)钙钛矿型复合金属氧化物在水体中的添加量为0.5～4g/l。
15、在对原料进行球磨活化的过程中，各种原料在球磨的作用下不断受到冲击、剪切、挤压等各种机械作用的影响，原料本来的物相遭到破坏，原料的非晶化程度增加，各物料间的混合程度增强，实现均匀分布，将更有利于原子的重新排布，形成非晶相的状态，此前驱体样品将有利于促进后期焙烧中的重结晶过程，降低后续焙烧过程中所需的焙烧温度，同时相较于lacuo3的合成需要非常高的氧气压力，样品在空气中不稳定，易分解，lamno3能形成稳定的钙钛矿型晶体结构，mn在反应过程中与cu一起占据钙钛矿型晶体结构的b位，让cu能够以高于cu(ii)的价态在钙钛矿型晶体结构中稳定存在。
16、本专利技术的有益效果为：
17、1)本专利技术制备的含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物中三价铜的含量占总铜含量的19.3％以上，最高可达37.4％，三价铜含量高，具备优异的氧化能力，对一般有机污染物的氧化降解效果好，且对于一般情况下难以降解的有机膦化合物氨基三亚甲基膦酸(ntmp)具有优异的氧化降解效果，其对ntmp的降解氧化率为60％以上，同时通过吸附作用将未降解部分进行吸附，使得ntmp的去除率达到88％以上，能够有效实现对ntmp的处理；用于ntmp的氧化降解时，通过投加药剂搅拌的方式进行反应，工艺简单易操作；
18、2)本专利技术的制备方法整个合成过程为全固相反应，除镧源、锰源及铜源外没有酸碱、有机物等其它药剂的使用，以化学计量比等比例投加，不引入其他杂质离子，原料利用率高，无废水废气的排放，绿色环保无污染，制备流程简单，只需球磨和焙烧两步，且焙烧条件缓和(焙烧温度低、焙烧时间短)，有利于工业化规模生产，具有极大的经济效益。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种含高价铜Cu(Ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物，其特征在于，所述含高价铜Cu(III)钙钛矿型复合金属氧化物具有稳定的钙钛矿型晶体结构，其化学式为LaMn1-XCuXO3，0.1≤X≤0.6。
2.如权利要求1所述的含高价铜Cu(Ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的含高价铜Cu(Ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述镧源为La2O3，所述的锰源为MnO2或Mn2O3，所述的铜源为Cu(OH)2。
4.根据权利要求3所述的含高价铜Cu(Ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述镧源、锰源及铜源均为分析纯，粒径为100目以下。
5.根据权利要求2所述的含高价铜Cu(Ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，步骤S1中球磨活化工艺条件为：在700～800rpm转速下球磨2～4小时。
6.如权利要求1所述的含高价铜Cu(Ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物在降解水体中有机污染物方面的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述有机膦化合物为氨基三亚甲基膦酸。
9.根据权利要求6-8任一项所述的应用，其特征在于，具体使用方法如下：将含有目标污染物的水体pH调节至1.5～2.5，向其中添加所述含高价铜Cu(Ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物，并在常温常压的空气氛围下持续搅拌0.5～12小时，即可对污染物进行氧化降解。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述含高价铜Cu(III)钙钛矿型复合金属氧化物在水体中的添加量为0.5～4g/L。
...【技术特征摘要】
1.一种含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物，其特征在于，所述含高价铜cu(iii)钙钛矿型复合金属氧化物具有稳定的钙钛矿型晶体结构，其化学式为lamn1-xcuxo3，0.1≤x≤0.6。
2.如权利要求1所述的含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述镧源为la2o3，所述的锰源为mno2或mn2o3，所述的铜源为cu(oh)2。
4.根据权利要求3所述的含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述镧源、锰源及铜源均为分析纯，粒径为100目以下。
5.根据权利要求2所述的含高价铜cu(ⅲ)钙钛矿型复合金属氧化物的制备方法，其特征在于，步骤s1中...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。