[发明专利]一种反应速度可控的铁－二氧化钛－碳三元微电解复合纳米催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种反应速度可控的铁-二氧化钛-碳三元微电解复合纳米催化剂，是由二氧化钛纳米带、炭黑和纳米铁粉经干压成型后再煅烧制成，其特征在于，所述复合纳米催化剂形状为圆柱状多孔结构，圆柱直径为2±0.2cm，高2±0.2cm，其由以二氧化钛纳米带为载体，且其表面分散嵌合有碳颗粒和金属铁颗粒的带状物聚集构成，其中二氧化钛的质量分数为20-80％；碳的质量分数为10-40％；铁的质量分数为10-40％；所述复合纳米催化剂结构中的带状物为纳米带，其长度为5-200μm，宽度为100-200nm，厚度为20-40nm；带状物表面分散嵌合的碳颗粒粒径为30-50nm，金属铁颗粒粒径为60-70nm。

2.根据权利要求1所述的反应速度可控的铁-二氧化钛-碳三元微电解复合纳米催化剂，其特征在于，所述复合纳米催化剂由以二氧化钛纳米带为载体，且其表面分散嵌合有碳颗粒和金属铁颗粒的带状物聚集构成，其中二氧化钛的质量分数为40-60％；碳的质量分数为20-35％；铁的质量分数为20-35％；所述复合纳米催化剂结构中的带状物为纳米带，其长度为50-100μm，宽度为100-160nm，厚度为25-35nm；带状物表面分散嵌合的碳颗粒粒径为30-50nm，金属铁颗粒粒径为60-70nm。

3.权利要求1所述反应速度可控的铁-二氧化钛-碳三元微电解复合纳米催化剂的制备方法，步骤是：

(1)取二氧化钛纳米带，炭黑和纳米铁粉，按二氧化钛:碳:铁重量比为2～10:0.2～2:0.3～6的比例混合，再按照料:球:水＝1:2:1在球磨机中球磨混料，时间为2-20小时；

其中：上述二氧化钛纳米带采用常规碱热-离子交换方-热处理方法制得；

(2)将得到的料浆进行喷雾干燥，得到粉末状原料粉末；

(3)将得到的原料粉末进行干压成型，得到圆柱状坯体；

(4)将圆柱状坯体在110±5℃烘干，在400-800℃氮气氛高温炉内煅烧2-24小时，冷却后，即得铁-二氧化钛-碳三元微电解复合纳米氧化催化剂。

4.根据权利要求3所述反应速度可控的铁-二氧化钛-碳三元微电解复合纳米催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述球磨混料过程中，料浆中以重量比计加入固体料量0.5％～0.6％的聚乙烯醇。

5.根据权利要求3所述反应速度可控的铁-二氧化钛-碳三元微电解复合纳米催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述喷雾干燥的温度为140-160℃。

6.根据权利要求3所述反应速度可控的铁-二氧化钛-碳三元微电解复合纳米催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述干压成型时使用的压力为10-100MPa。

7.根据权利要求3所述反应速度可控的铁-二氧化钛-碳三元微电解复合纳米催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述氮气氛条件是：氮气压力为0.1-0.8MPa，流速为速80L/h-120L/h。

8.权利要求1所述的反应速度可控的铁-二氧化钛-碳三元微电解复合纳米催化剂在工业废水处理中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述工业废水是造纸厂废水、采油废水或印染废水。