[发明专利]磁性纳米锰铁羟基氧化物的制备及其在催化臭氧氧化除污染中的应用

权利要求书

1.磁性纳米锰铁羟基氧化物催化剂(MnFe₂(OH)₈，MFOH)的制备及其在催化臭氧氧化除污染中的应用，其特征在于：集成了Fe_x(OH)_y、Mn_x(OH)_y二元金属羟基氧化物的表面特性，该催化剂可用于给水深度处理技术，并可以十分有效的去除水中存在的非那西丁等药物及个人护理品(PPCPs)，还可以利用其自身的磁性效应实现对粉末磁性纳米锰铁羟基氧化物水相分离，所述磁性纳米锰铁羟基氧化物，以铁盐和锰盐为活性组分源，通过碱液沉淀、陈化、表面清洗、烘干、研磨和过筛工序制备而得；其成分为锰铁二元金属羟基氧化物，比表面积为107.29±0.44m²/g，总孔容为0.1395cm³/g，平均孔径为5.20nm，零电荷点电位为8.91±0.02；所述磁性纳米锰铁羟基氧化物的制备方法可通过以下几个步骤实现，

(1)准确称量6.275g(0.025mol)四水合硝酸锰，20.2g(0.05mol)九水合硝酸铁，完全溶解于100mL的去离子水中，得到澄清溶液，并静止放置0.5小时；

(2)准确称量80g(2mol)氢氧化钠，完全溶解于250mL去离子水中；

(3)在上述硝酸锰和硝酸铁的混合溶液中逐滴加入75mL NaOH溶液调整混合溶液pH值至7-8之间，形成带有沉淀的悬浊液；

(4)将上述悬浊液加热至90.0℃，并在此温度下陈化2h；

(5)对陈化后的悬浊液进行洗涤，具体过程为：倾倒上清液，加入去离子水并搅拌清洗悬浊液中沉淀物，再覆盖瓶口陈化1h后测量上清液pH值，重复此步骤若干次直到上清液pH值不变或上清液中不含NO₃^-为止；

(6)将上述悬浊液过滤，过滤物沉淀物在70℃下干燥24h，得干燥粉末；

(7)将干燥粉末研磨至细颗粒，过0.15mm～0.30mm筛，得到磁性纳米锰铁羟基氧化物。

2.一种使用权利要求1所述的基于强化臭氧吸附的多相催化臭氧氧化催化剂应用，通过以下几个步骤实现：

(1)工艺所需臭氧浓度为0.3～3.8mg/L；

(2)工艺所需臭氧气体流速为0.8～1.2mL/min；

(3)工艺所需磁性纳米铜铁羟基氧化物投量为1800～2200mg/L；

(4)待处理水体中难降解有机污染物浓度为0.18-0.22mmol/L水平；

(5)待处理水体pH范围为6.0～8.0。