[发明专利]一种钒酸铁类Fenton催化剂

说明书

一种钒酸铁类Fenton催化剂，在不同酸碱条件下，采用水热法制备了FeVO4催化剂，在优化条件下降解罗丹明B 时60min 内脱色率可达97%以上。与传统Fenton 试剂相比,类Fenton 催化剂具有更广泛的pH 适用范围，易于与水分离,应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种催化剂，尤其涉及一种钒酸铁类Fenton催化剂。

背景技术

传统Fenton试剂是由Fe2+与H2O2组合而成的一种强氧化剂。在Fe2+的催化作用下H2O2可分解产生氧化还原电位高达2.8V的·OH,无选择性地将各种有机污染物氧化降解,因而在处理含大量难生化降解有机污染物的废水时得到了广泛应用。但传统Fenton试剂在实际应用中一直存在反应体系pH值偏低(约2~4),均相催化剂Fe2+流失严重难以重复利用,污泥含铁量高后处理复杂等弊端。为改善这些缺陷,大量研究人员对传统Fenton试剂作了各种改进,其中将均相催化剂Fe2+替换成含铁的固相催化剂以构成非均相类Fenton体系成为近年来的一种新的研究热点。

Deng等采用液相沉积法制备钒酸铁催化剂,并与α-Fe2O3、Fe3O4、γ-FeOOH3种类Fenton催化剂做比较,结果显示钒酸铁具有更高的催化活性,能适应pH=3~8的条件,并揭示了钒酸铁类芬顿体系中还存在着以下产·OH反应。Lehnen等研究发现,草酸根、氯离子、硝酸根这几种不同阴离子的存在对合成钒酸铁的形貌将产生较大影响,进而影响其性能。综合同类研究可以发现,钒酸铁的制备条件均为单一pH值,所得产物的氧化降解能力有较明显差异。可见,酸碱条件对制备的钒酸铁而言至关重要,然而关于钒酸铁类Fenton催化剂的酸碱制备条件及其对整个类Fenton体系的影响,至今鲜有报道。

发明内容

本发明的目的是为了使Fenton催化剂适用范围宽、具有更高实用价值，设计了一种钒酸铁类Fenton催化剂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

钒酸铁类Fenton催化剂的制备原料如下：硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)、偏钒酸铵(NH4VO3)、氢氧化钠(NaOH)、氨水(NH3·H2O)、硝酸(HNO3)、草酸、柠檬酸、无水乙醇、H2O2(30%溶液)、RhB、丙酮,以上试剂均为分析纯,水均为自制去离子水。

钒酸铁类Fenton催化剂的制备仪器如下:PHS-3C酸度计、UV-2102型紫外可见分光光度计、德国Multi-N/C2000总有机碳分析仪、美国PEOptima8x00电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等。