[发明专利]铁铬复合氧化物、其制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属复合氧化物，具体涉及一种铁铬复合氧化物、其制备方法及用途。

背景技术

近年来，随着工业迅速发展，污水污染问题日益严重。污水中含有大量有毒有害难降解的有机物质，对人体健康及生态环境存在严重危害。目前，处理污水的一种有效方法为采用芬顿试剂进行污水处理，通过芬顿试剂的氧化作用降解污水中的各类有机污染物，从而使被处理的污水可以循环利用。

但是，采用芬顿试剂进行污水处理时，芬顿反应前需要用硫酸将污水的pH调节至3，反应后还需要用氢氧化钠将pH调节至中性。因此，该种处理方法需要消耗大量的硫酸和氢氧化钠，加大了污水处理成本。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种铁铬复合氧化物，采用该铁铬复合氧化物进行污水处理时，不需要调节污水的pH值，具有污水处理效率高、成本低及操作简单的优点。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种铁铬复合氧化物，所述铁铬复合氧化物具有以下通式I：

Fe_3-xCr_xO₄        I；

其中，0＜x＜3。

优选的，x取值为0.18、0.47、1.24、1.78、2.33、2.94。

优选的，所述铁铬复合氧化物使用Cu-Kα射线测量得到的X-射线粉末衍射在2θ为31°、36°、63°显示有特征峰。

优选的，所述铁铬复合氧化物粒径为20-32nm。

本发明还提供一种铁铬复合氧化物的制备方法，包括以下步骤：

S1，向16重量份氢氧化钠和7.65重量份硝酸钠的混合物中加入水，搅拌至固体全部溶解，得到第一混合溶液；

S2，搅拌下，向5.35665重量份六水合三氯化铬和0.1-91重量份七水合硫酸亚铁的混合物中滴加浓度为0.5-1.5mol/L的盐酸，搅拌至固体全部溶解，得到第二混合溶液；

S3，惰性气体环境下，加热第二混合溶液至90-100℃后，以5-15ml/min的速率滴加S1配制得到的第一混合溶液至滴加完毕；

S4，将S3得到的反应液继续保持90-100℃2小时后冷却至20-30℃，离心处理，分离出固体，然后用去离子水清洗固体，将清洗后的固体干燥即得所述铁铬复合氧化物。

优选的，S1中，所述第一混合溶液中，氢氧化钠质量分数为0.32-1.6g/ml，硝酸钠质量分数为0.153-0.765g/ml；

S2中，所述第二混合溶液中，六水合三氯化铬质量分数为0.107-0.535g/ml，七水合硫酸亚铁质量分数为0.1-91g/ml。

优选的，S4中，干燥条件为100℃的真空干燥箱中隔夜干燥。

本发明还提供一种铁铬复合氧化物的用途，所述铁铬复合氧化物用于双氧水处理污水工艺的催化剂。

优选的，所述铁铬复合氧化物用于双氧水处理污水工艺的催化剂具体为：

将所述铁铬复合氧化物和双氧水加入到需要处理的污水中，20-30℃搅拌20分钟-3小时。

优选的，铁铬复合氧化物与双氧水的摩尔比为1.07～1.78。

本发明的有益效果如下：

本发明提供一种铁铬复合氧化物，采用该铁铬复合氧化物作为催化剂进行污水处理时，不需要调节污水的pH值，具有污水处理效率高的优点；而且铁铬复合氧化物催化剂是固体，可以重复利用，所以可以降低污水处理的成本；并且，还具有操作简单的优点。

附图说明

图1为本发明实施例1制备得到的铁铬复合氧化物的X-射线粉末衍射图；

图2为污水处理中铁铬复合氧化物用量与处理后污水COD关系的柱形图。

具体实施方式

铁铬复合氧化物制备实施例1

S1，向16g氢氧化钠和7.65g硝酸钠的混合物中加入26ml水，搅拌至固体全部溶解，得到第一混合溶液；

S2，搅拌下，向5.35665g六水合三氯化铬50.2358g七水合硫酸亚铁的混合物中滴加浓度为1.3mol/L的盐酸，搅拌至固体全部溶解，得到第二混合溶液；

S3，惰性气体环境下，加热第二混合溶液至96℃后，以11ml/min的速率滴加S1配制得到的第一混合溶液至滴加完毕；

S4，将S3得到的反应液继续保持95℃2小时后冷却至25℃，离心处理，分离出固体，然后用去离子水清洗固体，将清洗后的固体干燥即得所述铁铬复合氧化物。