[发明专利]一种基于Ce基非晶合金的纳米复合材料及其制备方法和在处理染料废水中的应用

说明书

本发明公开了一种基于Ce基非晶合金的纳米复合材料及其制备方法和在处理染料废水中的应用，是将Ce基非晶合金与稀酸反应后，加碱沉降获得悬浊液，再对悬浊液进行水热处理，从而获得基于Ce基非晶合金的纳米复合材料。本发明的纳米复合材料可在黑暗常温常压、且不添加任何化学品(H₂O₂、PS/PMS或O₃)和能源的条件下，对染料废水具有高效的去除率。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种基于Ce基非晶合金的纳米复合材料及其制备方法和在处理染料废水中的应用。

背景技术

非晶态合金，又称金属玻璃(MG)，近年来在偶氮染料的催化降解方面得到了广泛的研究。例如：L.C.Zhang课题组报道的Fe₇₈Si₉B₁₃和Fe_73.5Si_13.5B₉Cu₁Nb₃非晶合金作为光增强型芬顿类催化剂，在降解偶氮染料废水方面表现出了优异的催化活性和循环使用稳定性；Baolong Shen课题组的Wang Qianqian报道了Fe₈₀P₁₃C₇非晶合金对亚甲基蓝的高效脱色率优于Fe₇₈Si₉B₁₃；Jian Lv课题组研究发现Fe₈₃Si₂B₁₁P₃C₁玻璃带材在降解RhB、MB、MO及其混合物时具有突出的效率和使用稳定性，循环使用35次之后还具有很强的催化性能。此外，Co基、Mg基、Cu基和Al基非晶合金带、粉和对其处理后得到的产物，已被证明在废水治理、合成染料的去除及对其他有机污染物如苯酚降解方面展示出相对满意的催化降解性能。目前铈基非晶态合金及对其处理得到的产物在染料废水处理方面的应用还鲜见报道。近期，QiangLi使用15M的H₂SO₄对Ti₃₀Cu_70-xMo_x(x＝0,1,2,and 3at.％)非晶带进行脱合金得到CuS/MoS₂复合催化剂，对甲基蓝的降解具有优异的光催化活性。Wang Ning报道了以Cu₇₄Ce₂₆非晶带为前驱体，采用燃烧条带和煅烧相结合的方法制备出p-CuO/n-CeO₂异质结光催化剂。

以上催化剂反应时都需要外部输入，如光照、化学添加剂(H₂O₂、PS/PMS或O₃)或通电等。一种更有前途的降解废水中有机污染物的技术解决方案，是在没有任何外部输入的情况下就能降解污染物。有报道显示，一些混合金属氧化物或者含有钙钛矿的金属氧化物具有在不添加外部活性物质和输入能量的情况下，可以在黑暗中降解纺织染料。例如：据H.Chen报道，Ca_xSr_1-xCuO₃在黑暗条件下可以在10min降解80％的橙黄II(50ppm)，TOC去除率为30％。CaSrNiCu氧化物在前5分钟降解50％的OII、2小时降解95％，TOC去除率达54％。然而，关于暗反应热催化还存在较多问题需要探究，比如反应机理尚不明晰、TOC去除率普遍偏低等。

发明内容

为避免上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了一种基于Ce基非晶合金的纳米复合材料及其制备方法和在处理染料废水中的应用，目的在于获得可在暗反应条件下催化降解有机污染物的高效催化材料。

本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：

本发明首先公开了一种基于Ce基非晶合金的纳米复合材料，其特征在于：所述纳米复合材料是以Ce基非晶合金作为原材料，处理获得。