[发明专利]负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料，其特征在于，以多孔吸附材料为载体，通过浸渍法将钴盐、镍盐和铁盐负载于载体表面，通过干燥、焙烧活化形成催化氧化活性位点得到；所述负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料的组分和含量为：载体重量占总重量的百分比为90.0～99.0％，钴、镍、铁3种金属氧化物重量之和占总重量百分比为1.0～10.0％，其中钴、镍、铁摩尔比为1：(1～5)：(14～18)。

2.根据权利要求1所述的负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料，其特征在于，所述多孔吸附材料为活性炭、凹凸棒石、分子筛或沸石。

3.根据权利要求1所述的负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料，其特征在于，所述钴盐为氯化钴或硫酸钴。

4.根据权利要求1所述的负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料，其特征在于，所述镍盐为硫酸镍、氯化镍或硝酸镍。

5.根据权利要求1所述的负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料，其特征在于，所述铁盐为氯化亚铁、氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、硝酸亚铁或硝酸铁。

6.一种负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①将载体以8～12wt％盐酸溶液浸渍24～48h后，过滤，去离子水洗至中性；

②将经步骤①处理过的载体，用8～12wt％氢氧化钠溶液浸渍，浸渍24～48h后，过滤，去离子水洗至中性，105～120℃烘干；

③配制含有Co²⁺、Ni⁺和Fe²⁺的盐溶液或含有Co²⁺、Ni⁺和Fe³⁺的盐溶液，调节溶液pH为1～5；

④将步骤②得到的载体加入步骤③配制的盐溶液中，在常温下浸渍20～60min，过滤，105～120℃烘干；

⑤将步骤④得到的载体，在惰气气氛下升温至300～800℃，焙烧4～6h，得到负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤③含有Co²⁺、Ni⁺和Fe²⁺的盐溶液中含Co²⁺浓度为(1～3)×10^-3mol/L，含Ni⁺浓度为(3～5)×10^-3mol/L，含Fe²⁺浓度为(5～7)×10^-2mol/L；所述步骤③含有Co²⁺、Ni⁺和Fe³⁺的盐溶液中含Co²⁺浓度为(1～3)×10^-3mol/L，含Ni⁺浓度为(3～5)×10^-3mol/L，含Fe³⁺浓度为(5～7)×10^-2mol/L；所述步骤④中载体与盐溶液的比例为1g:50mL。

8.权利要求1～4任一项所述的负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料在微污染原水或废水深度处理方面的应用。

9.权利要求1～4任一项所述的负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料在微污染原水或废水深度处理方面的使用方法，其特征在于，在吸附净化阶段，利用负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料的吸附功能和过滤截留功能分离微污染原水或废水中的污染物；在反冲洗阶段，利用超声强化负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料表面清洁；在催化氧化阶段，利用负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料表面催化氧化活性位点和超声作用下，双氧水原位催化氧化，实现负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料原位再生。

10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.吸附净化，将所述负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料作为吸附降解材料，通过负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料表面吸附去除微污染原水或废水中的颗粒性和可溶性污染物，接触时间5～30分钟；当处理过的出水污染物超标或去除率低于设定值，停止进水；

S2.反冲洗，启动超声波装置强化负载多金属氧化物多孔吸附催化功能材料表面清洗，清洗时间5～10分钟；

S3.催化氧化，注入双氧水，调节pH值至2.0～5.5，催化氧化时间5～20分钟；所述双氧水的质量分数≤30wt％；

S4.置换冲洗，通过进水置换催化氧化残余液体，当出水pH值等于进水pH值或正负相差0.1，完成置换冲洗；

S5.返回步骤S1启动下一个循环周期。