[发明专利]一种通过球磨-煅烧法制备Fe3

说明书

本发明公开了一种通过球磨‑煅烧法制备Fe₃O₄‑Cu_xO降解有机废水中LVF的方法，将Fe与CuO混合均匀后加入到球磨罐中，再加入氧化锆磨球，正反转运行球磨机得到混合材料；将混合物料放入装有粉末活性炭的管式炉中密封煅烧后得到复合材料；将LVF溶液与复合材料加入反应器中，并将反应器放置在翻转机上反应，再加入Oxone溶液维持转速继续反应实现LVF的去除。本发明通过球磨‑煅烧的方法制备Fe₃O₄‑Cu_xO双金属催化剂，操作简单且成本低廉，能够大量制备Fe₃O₄‑Cu_xO复合材料，将Fe₃O₄‑Cu_xO复合材料用于处理有机废水中的LVF效果显著，且催化性能较好，易于回收，可多次重复循环使用。

技术领域

本发明属于有机废水处理技术领域，具体涉及一种通过球磨-煅烧法制备Fe₃O₄-Cu_xO降解有机废水中LVF的方法。

背景技术

左氧氟沙星（LVF）是最常见的广谱抗生素，主要用于治疗人类细菌感染，但它也是一种很难降解的有机污染物。它几乎不能通过传统的生物过程降解的特性，导致近年来其在地表水体中被频频检出。由于它可能会诱导耐药菌和耐药基因的形成并威胁人类的生存和安全，因此其在水体中的存在已成为迫切需要解决的环境问题。

目前基于SO₄^－•的高级氧化技术因其种种优势成为近些年国内外的关注重点，SO₄^－•主要通过活化过一硫酸盐、过二硫酸盐或过氧硫酸氢钾复合盐产生。活化过硫酸盐类氧化剂的常见方式主要有紫外活化、超声活化、碱活化、热活化、过渡金属活化。紫外活化的持久性差，实际操作难度大，因而其很少被单独用于处理难降解有机污染物。超声活化的活化效率较低。碱活化会改变溶液pH，碱性过高还会对反应设备造成腐蚀。热活化能耗高。过渡金属活化过硫酸盐类氧化剂产生SO₄^－•的效率很高，具有操作简单、成本低廉、常温活化等优点。经分析发现，过渡金属氧化物类催化剂较其它活化方式具有催化性高、成本低廉、无需外加能量、不引起二次污染等优点，成为目前科研工作人员关注的重点，尤其对于开发多元复合的过渡金属氧化物具有很大的研究潜力。

多元复合催化剂的制备方法有固相法、共沉淀法、热分解法、水热合成法和溶胶凝胶法等。固相法的优点是操作简单、成本低廉、产量大，其缺点是能耗高、合成材料微观形貌差异大、易混入杂质等。共沉淀法的优点是所得产物组分均一、可制备超细粉体，其缺点是所制材料易发生团聚，产量小等。热分解法优点是操作简单，缺点是反应过程不易控制。水热合成法的优点是所制产物分散性好、材料粒径易控制，缺点是操作繁琐、产量小。溶胶-凝胶法的优点是所制备的复合材料在分子水平上能够混合均匀，其缺点是反应周期长，产量小等。对上述多元催化剂的制备方法进行比较后发现，固相法中的机械球磨技术操作简单、运行成本低、效率高，适合大规模生产复合材料。

多元复合金属类催化剂具有不产生二次污染，高效稳定，价廉易得等特点，且多元催化剂由于其多种组分之间会发生协同作用，因而其催化效果明显优于单元催化剂。因此开发新型可回收的、具有稳定性及高效催化性的多元复合金属类催化剂，并将其用于活化过硫酸盐类氧化剂以降解水中残留的LVF对抗生素类难降解有机废水的处理具有重要参考意义，同时为多元复合金属催化剂的制备及研究提供了新的思路。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种通过球磨-煅烧法制备Fe₃O₄-Cu_xO降解有机废水中LVF的方法。