[发明专利]一种非均相Fenton催化剂及其制备方法和废水处理方法

说明书

本申请提供一种非均相Fenton催化剂及其制备方法和废水处理方法，其中，该非均相Fenton催化剂对磁性纳米MnFe₂O₄进行磺酸基功能化修饰，既能通过增加空间位阻和静电斥力来抑制其团聚，其表面引入的磺酸基又能改变MnFe₂O₄的电子结构，加速Fe³⁺/Fe²⁺、Mn³⁺/Mn²⁺以及Mn³⁺/Fe²⁺之间的氧化还原循环，从而提高MnFe₂O₄的非均相Fenton催化活性。

技术领域

本申请涉及废水处理工艺领域，尤其涉及一种非均相Fenton催化剂及其制备方法和废水处理方法。

背景技术

非均相Fenton氧化是一种常见的高级氧化技术，它是在固体催化剂表面催化H₂O₂分解产生强氧化性的羟基自由基·OH，而且反应物和产物都不会对环境造成二次污染，被认为是处理难降解水中抗生素的有效途径。纳米MnFe₂O₄由于价格低廉、环境友好、稳定性强且具有磁性等优点，被广泛应用于非均相Fenton催化剂。磁性纳米MnFe₂O₄作为非均相Fenton催化剂，既能充分利用铁、锰双金属氧化物的催化活性，又能利用自身的磁性实现催化剂的快速回收，在降解水中的抗生素方面具有广泛的应用前景。

但是，磁性纳米MnFe₂O₄具有较高的比表面积和磁偶极相互作用，使其在反应过程中具有强烈的团聚倾向，常常要对其进行表面修饰来降低其表面能，并通过空间位阻和静电斥力提高其分散性。现有技术虽然也有磁性纳米MnFe₂O₄进行表面修饰的相关报道，但是催化效果仍然不够好。

发明内容

本申请的目的在于提供一种非均相Fenton催化剂及其制备方法，旨在提高磁性纳米MnFe₂O₄催化剂的催化效果。

为实现以上目的，本申请提供一种非均相Fenton催化剂，包括磺酸基修饰的MnFe₂O₄。

本申请还提供一种非均相Fenton催化剂的制备方法，包括：

对MnFe₂O₄进行磺酸基修饰得到磺酸基修饰的MnFe₂O₄。

优选地，对所述MnFe₂O₄进行巯基修饰得到巯基修饰的MnFe₂O₄，将所述巯基修饰的MnFe₂O₄进行氧化得到所述磺酸基修饰的MnFe₂O₄。

优选地，将所述MnFe₂O₄分散于无水乙醇中，加入3-巯丙基三乙氧基硅烷反应得到所述巯基修饰的MnFe₂O₄。

优选地，将所述巯基修饰的MnFe₂O₄与过氧化氢溶液和浓硫酸反应得到所述巯基修饰的MnFe₂O₄。

优选地，所述加入3-巯丙基三乙氧基硅烷后，在N₂保护下反应20～40min，再将反应体系移至35～45℃水浴反应20～30h。

本申请还提供一种非均相Fenton催化剂，采用上述的制备方法制备得到。

本申请还提供一种废水处理方法，包括：