[发明专利]一种Fe-Ni-Co复合类芬顿催化剂及制备方法

说明书

本发明属于污水处理技术及环保功能性材料领域，具体涉及一种Fe‑Ni‑Co复合类芬顿催化剂及制备方法。本发明以碳基材料为载体，将Fe、Ni、Co等元素负载到碳基载体上，将制备好的材料应用于废水处理系统中。当金属混合物浓度为0.01M，水热合成温度为160℃，高温煅烧温度为600℃时，所制备的类芬顿催化剂在废水处理过程中性能最佳，其COD去除率可达到40％，且具有良好的稳定性。

技术领域

本发明属于污水处理技术及环保功能性材料技术领域，具体涉及一种Fe-Ni-Co复合类芬顿催化剂及制备方法。

背景技术

我国工业的迅速发展同时也带来了许多环境问题，工业废水的处理就是其中很重要的一项。废水中含有很多难降解物质，它们大多具有持久性和难降解性，常常通过积累和富集严重威胁到人类的生命健康。因此研发成本低廉高效无害的去处此类污染物的技术和方法迫在眉睫。

类芬顿催化氧化技术作为一种高级氧化技术，其适用废水范围广泛，催化剂可回收利用，适应pH范围宽，铁泥产量低，活性组份与水分离较好，故被广泛采用。目前已有研究的类芬顿催化剂铁基催化剂较多，但大多数其都采用浸渍法制备，催化剂稳定性差，制备过程复杂耗时较长且活性不好。为了设计更高效、更稳定的铁基类芬顿催化剂成为了亟待解决的问题。

发明内容

针对目前催化剂稳定性差制备过程复杂耗时较长且活性不好的问题，本发明提供了一种Fe-Ni-Co复合类芬顿催化剂及制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种Fe-Ni-Co复合类芬顿催化剂，通过以下步骤制得：

步骤1，碳基载体的预处理；

步骤2，配置活性组分溶液；

步骤3，高温水热反应；

步骤4，在空气的氛围下马弗炉煅烧，冷却至室温；

步骤5，通保护气在管式炉中高温煅烧。

一种Fe-Ni-Co复合类芬顿催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，碳基载体的预处理；

步骤2，配置活性组分溶液；

步骤3，高温水热反应；

步骤4，在空气的氛围下马弗炉煅烧，冷却至室温；

步骤5，通保护气在管式炉中高温煅烧。

进一步，所述步骤1碳基载体的预处理的具体操作步骤为：

步骤1，将5-10g碳基载体用去离子水洗一遍；

步骤2，转移到高温反应釜中以100-150℃高温反应2-6h；

步骤3，反应结束后用去离子水反复冲洗直到中性；

步骤4，在50-80℃下干燥5-8h，完成碳基载体的预处理。

进一步，所述步骤2配置活性组分溶液的具体操作为：

按照常规方法配置混合溶液，再加入对苯二甲酸或苯并咪唑搅拌溶解于DMF溶液中，搅拌均匀后加入预处理后的碳基载体再搅拌1-4h，得到活性组份溶液；

所述混合溶液有三种组成：

第一种为0.01mol/L的Fe³⁺、Ni²⁺或Co²⁺；

第二种为Fe:Ni的摩尔比为6:4或7:3、Fe:Co的摩尔比为98:2、Ni:Co的摩尔比为98:2；