[发明专利]一种铁基系列非晶合金带材及其制备方法与在降解偶氮染料废水中的应用

说明书

本发明公开了一种铁基系列非晶合金带材及其制备方法与在降解偶氮染料废水中的应用，属于含偶氮染料废水处理的技术领域。所述铁基系列非晶合金带材的组成为Fe_78‑XSi₁₃B₉M_x或Fe₇₈Si_13‑xB₉M_x，其中M=Zr、Sn、P、V或Y，0＜x≤3。本发明的铁基系列非晶带材具有较好的耐腐蚀性，较高的催化活性，对偶氮染料具有较高的降解效率及速率，表现出良好的综合性能。

技术领域

本发明属于对含偶氮染料废水的降解处理技术领域，涉及铁基非晶合金材料系列及其在含偶氮染料废水处理方面的应用，具体涉及一种铁基系列非晶合金带材及其制备方法与在降解偶氮染料废水中的应用。

背景技术

水是生命之源，众所知周，大约71%的地球表面被水覆盖，其中盐水就占了97.5%，可利用的淡水资源仅占水资源的2.5%，这其中真正人类可利用的水资源仅仅只有0.007%，可谓少之又少。所以，目前世界上仍然有很多人正遭受缺水之苦。近年来，随着我国经济的发展，特别是重工业和轻工业的飞速发展，水污染情况越来越严重，其中纺织印染行业排水量就占总排水量的十分之一。虽然近几年对于印染废水的处理已得到广泛关注，但其中也仅仅只有10%得到有效处理， 而大量未经处理的印染废水直接或间接排放，不仅直接危害人类及其他生物的健康，而且严重破坏生态环境，破坏水体、土壤等，造成不可逆的后果。印染废水具有水量大、色度深、水质变化大、有机毒物含量高、成分复杂以及难生物降解等特点，是国内外公认的较难处理的工业废水之一。

染料可以对纸张、纤维、塑料等进行着色，种类繁多，应用广泛。按照性质和应用方法主要分为分散染料、活性染料、硫化染料、还原染料、酸性染料等。而染料之所以可以为其他物质着色，主要因为其中的发色基团（-N=N-、C=C、C=N-、-N=O、-CHO）和助色基团（-NH₂、-OH、-COOH、-SO₃H），所以根据结构的差异又可分为偶氮染料和其他染料等。其中，偶氮染料是工业上使用最广泛的染料之一，且是合成染料中使用较多的一种。据统计，在印染行业中，偶氮染料废水的排放量约占10-15%。偶氮染料本身无毒，但在厌氧条件下，偶氮染料在微生物的作用下形成致癌芳香胺。偶氮染料结构复杂，化学稳定性高，难以生物降解，是重要的环境污染物，也是水处理领域的研究热点和难点。

目前，已经开发的偶氮染料废水处理方法包括物理、生物和光化学法等。各种处理方法从经济性、技术性、对环境影响上考虑都存在一定的缺陷。如活性炭吸附方法为物理过程，其能将染料分离却不能降解；生物降解法通常用来降解特殊的有毒偶氮染料，适用范围较窄；高级氧化法存在工艺复杂、成本高等问题。因此开发一种有效的材料或方法处理废水中的有机染料成为环境治疗的重要任务之一。

非晶态金属结构是一种亚稳态结构。其原子排列和液态短程有序、长程无序的结构相似。在这个结构中，很难发生位错迁移，并且这种结构特征决定了非晶合金的优异性能，如力学、磁学、耐腐蚀性、热塑性及良好的催化性等，已经在诸多领域得到广泛应用。目前，通过研究表明，非晶合金在催化加氢降解有机污染物和印染污水方面，铁基非晶合金表现出特别大的优势（来源广、成本低），并且能够在各种复杂环境中保持较高的选择性和高的降解率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁基系列非晶合金带材及其制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述铁基系列非晶合金带材在含偶氮染料废水降解中的应用。该铁基系列非晶合金带材能够解决当前所使用的水处理技术在实际的偶氮染料废水处理过程中处理时间长，效果不佳，而且产生的污泥量大等问题。

本发明的目的通过如下技术方案实现。