[发明专利]一种针铁矿结构的硅铁二元氧化物臭氧化催化剂的制备方法

说明书

一种针铁矿结构的硅铁二元氧化物臭氧化催化剂的制备方法，涉及一种硅铁二元氧化物臭氧化催化剂的制备方法。目的是解决针铁矿难于回收和引起二次污染的问题。制备方法|：配制三价铁盐溶液A；将硅酸盐溶液加入三价铁盐溶液A中，混合均匀得到悬浊液B；将碱性溶液滴加到悬浊液B中，滴加同时进行磁力搅拌至悬浊液B中不再有褐色沉淀产生，得悬浊液C；调节悬浊液C的pH，然后静置沉淀，最后活化处理，得混合液D；将混合液D抽滤后得固相物，固相物经洗涤和烘干。本发明制备得到具有针铁矿结构的硅铁二元氧化物催化剂易固水分离，不会因催化剂流失造成二次污染，保证了使用的安全性。本发明适用于制备臭氧化催化剂。

技术领域

本发明属于给水处理领域，具体涉及一种硅铁二元氧化物臭氧化催化剂的制备方法。

背景技术

传统处理工艺难以有效去除水中的一些难降解有害污染物，这些难降解有害污染物直接威胁城镇供水的水质安全。在水处理领域，多相催化臭氧氧化工艺因其高效氧化性能、催化剂易制备等特点，已成为当前研究热点。研究发现针铁矿对催化臭氧去除水中有机物表现出很强的活性且化学性质稳定，但是针铁矿纳米颗粒和水形成悬浊液，悬浊液难分离，因此针铁矿易流失，难于回收；流失的针铁矿会保留处理水中，引起二次污染。

发明内容

本发明为了解决针铁矿难于回收和引起二次污染的问题，提出一种针铁矿结构的硅铁二元氧化物臭氧化催化剂的制备方法。

本发明针铁矿结构硅铁二元氧化物臭氧化催化剂的制备方法按以下步骤进行：

一、配制三价铁盐溶液A；

所述三价铁盐溶液A的浓度为0.5～3.0mol/L；

所述三价铁盐溶液A为硝酸铁溶液、硫酸铁溶液或氯化铁溶液；

二、将硅酸盐溶液加入三价铁盐溶液A中，混合均匀得到悬浊液B；

所述硅酸盐溶液中的Si⁴⁺与三价铁盐溶液A中的Fe³⁺的摩尔比为(0.001～0.012)：1；

所述硅酸盐溶液为偏硅酸钠溶液、偏硅酸钾溶液、硅酸钠溶液或硅酸钾溶液；

三、将碱性溶液滴加到悬浊液B中，滴加同时进行磁力搅拌至悬浊液B中不再有褐色沉淀产生，得悬浊液C；

所述磁力搅拌的搅拌速度为200～500r/min；

所述碱性溶液的浓度为1.0～3.0mol/L；

所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水溶液；

四、调节悬浊液C的pH值至10～12，然后静置沉淀30～60min，最后活化处理，得混合液D；

所述活化处理工艺为：在温度为40～60℃的鼓风干燥箱中放置48～72h；

五、将混合液D抽滤后得固相物，固相物经洗涤和烘干，即完成。

所述洗涤工艺为：蒸馏水冲洗至清洗液的pH不再变化；

所述烘干温度为40～60℃。

本发明原理及有益效果为：

1、本发明从提高纳米针铁矿催化活性和沉降性能这两个关键环节入手，制备得到具有针铁矿结构的硅铁二元氧化物催化剂，可以应用于臭氧催化反应，能够有效去除水中难生物降解和化学氧化的有机物，具有针铁矿结构的硅铁二元氧化物催化剂密度比针铁矿更大，因此颗粒沉降性能好，易固水分离，所以不会因催化剂流失造成二次污染，并且易于回收，保证了使用的安全性。