[发明专利]二硫化钼-磁性铈铁氧化物催化剂及其制备与应用方法

说明书

本发明公开了二硫化钼‑磁性铈铁氧化物催化剂及其制备与应用方法。其中，所述制备包括：通过硝酸铈、硝酸铁及柠檬酸在碱性条件下的第一水热反应获得铈铁氧化物前驱体；将所述铈铁氧化物前驱体经过高温煅烧，获得磁性铈铁氧化物；将所述磁性铈铁氧化物与(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O及硫脲进行第二水热反应，获得所述催化剂。本发明制备得到的催化剂具有较高的有机染料降解速率和回收利用率。

技术领域

本发明涉及有机染料污染修复用催化剂的技术领域。

背景技术

随着我国经济的发展进步，水环境保护问题逐渐受到人们的重视，其中染料造成的水体污染问题急需得到解决。根据统计，世界上每年染料的产量约为8×10⁵～9×10⁵吨，其中约有10％～15％的染料在生产和使用的过程中被排放到环境中。而染料物质的可生化性极差、色度高，在生产过程中需要大量使用酸碱，导致结构日趋复杂、水质波动较大、毒性随之增强，使得水环境受到严重污染。同时，染料特性还在不断向抗光解、抗热及抗生物氧化方向发展，使其处理过程变得更加困难。

染料废水主要包括染料生产废水和印染工业废水。其中，印染废水主要来源于印染工业生产中预处理、染色、印花、整理工序分别排出的漂炼废水、染色废水、印花废水和整理废水，其中人造染料含量较高、染料结构日趋复杂、性能日益稳定，给水处理带来了更大的问题。

对染料废水的处理方法主要有物理法、生物法和化学法，更具体包括吸附法、电化学法、絮凝法、膜法和高级氧化法等。其中，相比于其他处理法，如只是将染料分子从一相转移到另一相、并不能起到矿化作用的物理处理法，高级氧化法被认为是降解有机染料的最为有效的方法。高级氧化法主要包括超临界氧化技术、臭氧氧化技术、光催化氧化技术以及类芬顿氧化技术等。

其中，类芬顿氧化技术为特别针对Fenton氧化处理技术进行的改进，可通过催化剂中铁氧化物的加入，提高材料的回收利用效率。但实践证明，现有的类芬顿氧化用催化剂中，Fe²⁺与Fe³⁺转化缓慢，催化剂的降解效率低下、重复利用性差。

发明内容

本发明的目的在于提出一种同时具有较高催化速率和重复利用率的铁氧化物复合催化剂及其制备与应用方法

本发明首先公开了如下的技术方案：

一种二硫化钼-磁性铈铁氧化物催化剂的制备方法，其包括：

通过硝酸铈和/或其水合物、硝酸铁和/或其水合物及柠檬酸和/或其水合物在碱性条件下的第一水热反应获得铈铁氧化物前驱体；

将所述铈铁氧化物前驱体经过高温煅烧，获得磁性铈铁氧化物(CF)；

将所述磁性铈铁氧化物与(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O及硫脲进行第二水热反应，获得所述二硫化钼-磁性铈铁氧化物(MCF)催化剂。

根据本发明的一些具体实施方式，所述硝酸铈和/或其水合物选自Ce(NO₃)₃·6H₂O和/或CeCl₃·7H₂O。

根据本发明的一些具体实施方式，所述硝酸铁和/或其水合物选自Fe(NO₃)₃·9H₂O和/或FeCl₃·6H₂O。

根据本发明的一些具体实施方式，所述柠檬酸和/或其水合物选自柠檬酸和/或柠檬酸一水合物。

所述碱性条件为pH＝8.5-9.5。