[发明专利]高效稳定的铁铜蒙脱土非均相芬顿催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高效稳定的铁铜蒙脱土非均相芬顿催化剂，其特征在于，其结构表达式为Fe/Cu-MMT；

所述Fe/Cu-MMT的Fe和Cu含量分别为3.02wt％和1.97wt％；

所述Fe/Cu-MMT的BET比表面积和平均孔直径分别为224.66m²·g^-1和5.62nm；

所述铁铜蒙脱土非均相芬顿催化剂是由下述方法制备得到：

步骤1、通过混合0.2mol·L^-1FeCl₃和0.2mol·L^-1CuCl₂溶液制备具有相同摩尔比的Fe³⁺/Cu²⁺的柱撑溶液；

步骤2、将2g蒙脱石放入100mL 50％的乙醇溶液中，在室温下搅拌上述溶液6小时后，将步骤1的柱撑溶液滴加到蒙脱石悬浮液中，并在室温下连续搅拌12小时以形成柱撑粘土；所得悬浮液老化24小时，通过离心分离沉淀物，并用去离子水洗涤3次，在100℃下干燥过夜后，将产品研磨；

步骤3、将步骤2得到的产品在400℃下煅烧3h，以获得最终的非均相芬顿催化剂Fe/Cu-MMT。

2.一种高效稳定的铁铜蒙脱土非均相芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、通过混合FeCl₃和CuCl₂溶液制备具有相同摩尔比的Fe³⁺/Cu²⁺的柱撑溶液；

步骤2、将蒙脱石放入乙醇溶液中，在室温下搅拌，将步骤1的柱撑溶液滴加到蒙脱石悬浮液中，并在室温下连续搅拌以形成柱撑粘土，所得悬浮液老化，通过离心分离沉淀物，并用去离子水洗涤，干燥后，将产品研磨；

步骤3、将步骤2所得产品煅烧后获得最终的非均相芬顿催化剂Fe/Cu-MMT。

3.根据权利要求2所述的高效稳定的铁铜蒙脱土非均相芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述FeCl₃溶液的浓度为0.2-0.5mol·L^-1，所述CuCl₂溶液的浓度为0.1-0.5mol·L^-1，且二者同时取相同浓度。

4.根据权利要求3所述的高效稳定的铁铜蒙脱土非均相芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述FeCl₃溶液的浓度为0.2mol·L^-1，所述CuCl₂溶液的浓度为0.2mol·L^-1。

5.根据权利要求2所述的高效稳定的铁铜蒙脱土非均相芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，其一种具体实施方式为：

步骤1、通过混合0.2mol·L^-1FeCl₃和0.2mol·L^-1CuCl₂溶液制备具有相同摩尔比的Fe³⁺/Cu²⁺的柱撑溶液；

步骤2、将2g蒙脱石放入100mL 50％的乙醇溶液中，在室温下搅拌上述溶液6小时后，将步骤1的柱撑溶液滴加到蒙脱石悬浮液中，并在室温下连续搅拌12小时以形成柱撑粘土；所得悬浮液老化24小时，通过离心分离沉淀物，并用去离子水洗涤3次，在100℃下干燥过夜后，将产品研磨；

步骤3、将步骤2得到的产品在400℃下煅烧3h，以获得最终的非均相芬顿催化剂Fe/Cu-MMT。

6.一种权利要求1所述的高效稳定的铁铜蒙脱土非均相芬顿催化剂在降解染料上的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述染料为罗丹明B(RhB)、甲基橙(MO)或者甲基蓝(MB)。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述高效稳定的铁铜蒙脱土非均相芬顿催化剂用于降解染料的条件为：在1.5g·L^-1Fe/Cu-MMT，5mmol·L^-1H₂O₂和pH 4.0-10.0。