一种用于多酚废水处理的Janus结构纳米片阵列臭氧催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于处理多酚废水的Janus结构纳米片阵列臭氧催化剂及其制备方法，该催化剂以Ti3AlC2、HF、单宁酸和聚乙烯亚胺制备带正电荷的亲水层基底，形成大量金属离子配位活性位点，再负载Mn2+和Fe3+，在梯度磁场中构建功能层，依据Mn2+/Fe3+离子在磁场中的不同响应特性，实现内层Mn富集、外层Fe富集的梯度分布，再滴涂疏水层前驱体溶液，最后浸于氯化钙溶液得到Janus结构纳米片阵列臭氧催化剂。通过双金属位点负载与梯度结构设计，降低反应活化能，提升羟基自由基生成效率，提升臭氧分解效率与污染物降解速率，制备的催化剂结构稳定，抗污能力强，在多酚废水处理中效果优异，具有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多酚废水处理领域的催化材料，具体涉及一种用于多酚废水处理的janus结构纳米片阵列臭氧催化剂及其制备方法。

技术介绍

1、在以煤为原料进行一系列化学产品生产环节时，包括煤的汽化，液化，焦化等，每个环节都会产生相应废水，这些废水综合起来，称之为煤化工废水。此类废水的成分复杂，其中尤其酚类物质浓度高，有害物质毒性高，并且随着煤化工产业的快速发展，每年会产生大量难降解的多酚废水，这些废水对水生环境生态以及人类健康都构成严重的威胁，其高浓度有机物以及毒性物质会破坏生态系统的稳定，影响水生生物的生长繁衍。对于人类而言，难以降解的多酚废水长期存在，可能会通过食物链对人类健康造成毒害，引发相关疾病。

2、现有降解多酚废水技术中，专利公开号为cn201310085997.0的中国专利公开了一种将活性金属浸渍在活性炭载体上的方法，解决了臭氧氧化方法臭氧水溶性差、降解率低的技术问题，但其对酚类物质的降解效率较低，比一般催化剂处理达到预期效果的耗时更长。专利公开号为cn201911181406.3的中国专利公开了一种基于焙烧成型的臭氧催化剂的制备方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于处理多酚废水的Janus结构纳米片阵列臭氧催化剂，其特征在于，包括金属氧化物负载基底、疏水层和钙离子；所述金属氧化物负载基底包括亲水性改性基底和功能层，所述亲水性改性基底表面负载有所述功能层，所述功能层为金属氧化物，所述金属氧化物由金属前驱体煅烧制得；所述金属前驱体包括锰盐和铁盐所述亲水性改性基底由二维过渡金属碳化物胶体基底经单宁酸和聚乙烯亚胺改性得到，所述二维过渡金属碳化物胶体基底由Ti3AlC2与HF制得；所述疏水层由聚四氟乙烯、碳纳米管和氟硅烷制得，包覆于所述金属氧化物负载基底表面。

2.一种如权利要求1所述的一种用于处理多酚废水的Janus结构纳米片阵列臭...

【技术特征摘要】

1.一种用于处理多酚废水的janus结构纳米片阵列臭氧催化剂，其特征在于，包括金属氧化物负载基底、疏水层和钙离子；所述金属氧化物负载基底包括亲水性改性基底和功能层，所述亲水性改性基底表面负载有所述功能层，所述功能层为金属氧化物，所述金属氧化物由金属前驱体煅烧制得；所述金属前驱体包括锰盐和铁盐所述亲水性改性基底由二维过渡金属碳化物胶体基底经单宁酸和聚乙烯亚胺改性得到，所述二维过渡金属碳化物胶体基底由ti3alc2与hf制得；所述疏水层由聚四氟乙烯、碳纳米管和氟硅烷制得，包覆于所述金属氧化物负载基底表面。

2.一种如权利要求1所述的一种用于处理多酚废水的janus结构纳米片阵列臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种用于处理多酚废水的janus结构纳米片阵列臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，s1所述ti3alc2、hf、单宁酸和聚乙烯亚胺的用量比为(1.8～2)g:50ml:(0.3-0.7):1；所述hf的浓度为40wt％-45wt％。

4.根据权利要求2所述的一种用于处理多酚废水的janus结构纳米片阵列臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，s1所述金属前驱体溶液中硝酸锰和硝酸铁的摩尔比为(2-3):(1-2)。

5.根据权利要求2所述的一种用于处理多酚废...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雷，朱成章，王金龙，陈冲，赵敏燕，罗徐艳，马靖，
申请(专利权)人：南京宇清环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：