[发明专利]一种Co3

说明书

本发明公开了一种Co₃O₄/埃洛石复合材料的制备方法，首先将埃洛石粉体酸洗得到酸洗埃洛石，再以酸洗埃洛石、Co(NO₃)₂·6H₂O、2‑甲基咪唑等为原料，经混合、抽滤分离、熔盐改性、煅烧等一系列操作后制备得到Co₃O₄/埃洛石复合材料。该制备方法成本低廉，设备要求低，便于大规模生产。在所述的Co₃O₄/埃洛石复合材料中，埃洛石纳米管作为载体，Co₃O₄纳米颗粒负载在埃洛石纳米管的表面，避免了Co₃O₄的团聚。该Co₃O₄/埃洛石复合材料对污水中的有机污染物具有吸附作用和催化降解作用，对甲基橙和四环素的降解率达到98％以上，可用于处理废水中的染料和抗生素。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种Co₃O₄/埃洛石复合材料、制备方法及其在处理有机废水的应用。

背景技术

环境污染特别是水体污染直接关系到人类的健康，开发高效污水净化材料具有重要的现实意义。传统的污水处理方法主要包括吸附法、絮凝法、膜分离法等：(1)吸附法，污水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等，吸附剂依靠对污染物的物理和/或化学吸附作用来处理废水，不需要额外投加化学试剂，操作方法简便，但处理成本高、吸附剂再生困难；(2)絮凝法，相对吸附法的处理成本较低，但对于进水水质、水量变化适应性较低，适用于净化程度高和程度高的污水；(3)膜分离法，采用膜分离技术处理废水，工艺简单，操作方便，但是成本较高，膜的再生困难，对于进水水质要求也很高。

提高对废水中难降解有机物的捕获和降解能力是环境材料发展的关键。近年来，具有特殊的孔道结构和较大的比表面积的多孔矿物材料，在作为吸附剂和催化剂载体处理水中有机污染物方面展现出了巨大的潜能。目前，大多数研究主要集中于多孔矿物负载TiO₂、CdS、Bi₂O₃和纳米零价铁等，用于光催化或类Fenton催化降解水中有机污染物，此外，以利用过渡金属活化过硫酸盐为代表的高级氧化处理技术，具有全天候反应和复杂水体适应性强的优势。为有效发挥过渡金属活化过硫酸盐的性能，现多采用比表面积高的活性炭、石墨烯、多孔Al₂O₃等负载、分散过渡金属元素，但这些载体材料大多存在制备成本高、工艺复杂的缺陷。因此，开发工艺简便、成本低的过硫酸盐复合催化剂是环境材料领域的重要发展方向之一。

公开号为CN112774638A的中国专利文献中公开了一种污水处理吸附剂的制备方法，该吸附剂的制备方法包括以下步骤：将埃洛石和铜渣破碎、筛分、混合、酸洗、过滤干燥得到固体混合物；然后将葡萄糖、硫酸铁、硫酸镍和四乙烯五胺溶于去离子水中，再与固体混合物混匀，水热反应、干燥得到表面涂覆有碳微层的除磷吸附剂。该发明采用埃洛石和铜渣作为除磷吸附剂的载体，对水的净化能力高，尤其对磷的净化能力高。但该污水处理吸附剂的制备方法繁琐，需要多种原料。

公开号为CN108176403B的中国专利文献中公开了一种活性炭纤维负载Co₃O₄催化材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：将活性炭纤维预处理，加入到Co(NO₃)₂·6H₂O、NaNO₃和正己醇的反应体系中，或加入到Co(NO₃)₂·6H₂O、NH₄Cl和尿素的反应体系中，制备得到活性炭纤维负载Co₃O₄催化材料，该催化材料对染料橙黄Ⅱ具有较好的降解效果。

发明内容