[发明专利]一种MoS2

说明书

本发明公开了一种MoS₂/施威特曼石类芬顿复合催化剂、制备方法及应用，属于水处理领域。所述复合催化剂结构为：片状结构的MoS₂分布在球状的施威特曼石表面，所述催化剂的XRD图谱中在26.26°、35.16°、46.53°和61.34°的位置具有施威特曼石的特征衍射峰，在14.38°、32.67°、35.87°、39.53°、49.79°、58.33°和72.79°位置具有MoS₂的特征衍射峰。所述复合催化剂能够在光照和避光状态下加速类芬顿氧化反应中的Fe³⁺/Fe²⁺之间的循环，促进氧化反应效率，本发明进一步提供了该催化剂的制备方法及在废水处理领域的应用。

技术领域

本发明属于水处理领域，具体涉及到一种降解水中苯酚的类芬顿复合催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

在环境污染物中，含酚废水由于较高的稳定性和和累积性，引起社会的广泛关注。尤其是苯酚对人体健康危害极大。我国于2006年制定的生活饮用水水质标准(GB5749-2006)中规定挥发酚类的浓度必须小于0.002mg/L。目前，工业上处理含酚的有机废水的方法主要有膜分离法、吸附法、等物理法和化学方法中电解法、芬顿法、臭氧氧化法和光催化氧化法等，其中，芬顿法由于其操作简便成本较低成为当前处理有机废水的易于采用的方法。但是，当苯酚的浓度过高时，芬顿试剂将无法将苯酚完全去除，同时，在均相芬顿处理过程中由于 Fe³⁺/Fe²⁺的转化效率低，会产生大量铁泥，造成二次污染。而类芬顿技术是一种有效降解水中有机物的方法。相比传统的均相芬顿反应，它具有反应pH范围宽、不产生铁泥、H₂O₂利用率高易于分离等优点。但是目前制约非均相Fenton催化体系的瓶颈问题仍是Fe³⁺向Fe²⁺的还原反应较为缓慢，另一方面，非均相Fenton体系的反应主要发生在固液界面，如何增加催化剂对H₂O₂和污染物的吸附能力也是提高其催化活性的一种有效方式。

二硫化钼(MoS₂)是辉钼矿的主要成分，性质较为稳定，不溶于水、稀酸和浓硫酸，一般不溶于其他酸、碱、有机溶剂中。400℃发生缓慢氧化，生成三氧化钼，MoS₂的主要应用领域包括加氢脱氮、润滑剂、电储氢、加氢脱硫与光催化剂等领域应用。

在废水处理领域，二硫化钼(MoS₂)作为光催化剂的应用已有相关的申请案报道，如中国专利申请号为CN201610824221.X，公开日期为2017年2月15日的申请案公开了一种ZnO/MoS₂纳米片复合物光催化剂的制备方法，该催化剂具体由氧化锌、二水合钼酸钠和硫代乙酰胺通过水热法反应制得。在废水处理过程中，其利用二硫化钼具有的高比表面积、较低的能带和高导电性，可以在太阳光的照射下产生电子跃迁的特点，在物质表面产生光生电子- 空穴对，光生电子-空穴对与水反应产生OH·，OH·与有机物反应将其彻底氧化成水和二氧化碳等。氧化锌是一种光催化性能很强的催化剂，少量掺杂可以为二硫化钼提供大量的光生电子-空穴对。两种物质相互促进使其复合物光催化性能有了较大的提高。