[发明专利]一种可降解有机废水中罗丹明B的Co-Fe基高熵非晶纤维和应用

说明书

一种可降解有机废水中罗丹明B的Co‑Fe基高熵非晶纤维和应用，它涉及一种Co‑Fe基高熵非晶纤维和应用。本发明要解决现有非晶催化剂材料的降解速率低的问题。可降解有机废水中罗丹明B的Co‑Fe基高熵非晶纤维由化学通式为(Co_xFe_xNi_yMn_zCr_m)₈₀B₂₀的非晶合金通过电弧熔炼、吸铸及熔体抽拉制备而成；应用：Co‑Fe基高熵非晶纤维作为催化剂，在过硫酸盐体系下降解有机废水中的罗丹明B。本发明用于可降解有机废水中罗丹明B的Co‑Fe基高熵非晶纤维和应用。

技术领域

本发明涉及一种Co-Fe基高熵非晶纤维和应用。

背景技术

我国水资源存在人均占有量少、水体污染严重及污水处理效率低等问题，亟待寻找一种高效处理废水的方法。而目前废水处理方法主要包括物理吸附法、化学氧化法、生物降解法等。但物理吸附法只是简单脱色，无化学反应参与，不能降解废水中的有机物大分子；微生物降解法可能会出现“中毒”现象，抑制微生物生长，效率较为低下；相比于其他两种方法，化学氧化法效率更高，脱色更充分，同时还可以将有机物降解为无机物，去除更加彻底。类芬顿氧化法作为一种高级氧化法，与传统氧化法相比，氧化效果更好，反应速度更快，降解更彻底。

废水处理中常用的催化剂为零价铁粉，而相比于传统铁粉，非晶合金由于热力学处于亚稳态结构，表面自由能高；无位错、晶界等缺陷，耐腐蚀性好；以及原子无序，价电子活跃，反应活性高等原因，表现出更加优异的催化降解性能。如现有技术公开了一种FeSiBNb非晶粉末，通过与传统铁粉进行降解实验比较，发现相比传统铁粉，非晶粉末降解效率有所提高，但此非晶催化剂材料的催化降解效率仍有待提高。

发明内容

本发明要解决现有非晶催化剂材料的降解速率低的问题，而提供一种可降解有机废水中罗丹明B的Co-Fe基高熵非晶纤维和应用。

一种可降解有机废水中罗丹明B的Co-Fe基高熵非晶纤维，它是由化学通式为(Co_xFe_xNi_yMn_zCr_m)₈₀B₂₀的非晶合金通过电弧熔炼、吸铸及熔体抽拉制备而成，其中x为1/5～1/3，y为0～1/3，z为0～1/3，m为0～1/5，且x+x+y+z+m＝1；所述的Co-Fe基高熵非晶纤维直径为35μm～45μm。

一种可降解有机废水中罗丹明B的Co-Fe基高熵非晶纤维的应用，Co-Fe基高熵非晶纤维作为催化剂，在过硫酸盐体系下降解有机废水中的罗丹明B。

本发明的有益效果是：

利用熔体抽拉制得的一系列微丝，在过硫酸盐体系下进行催化降解实验，通过比较其催化降解速率，分析各元素及纳米晶对催化降解性能的影响，得到以下结论：

1、Ni元素、Mn元素、Cr元素都对催化降解性能有利，对应成分的微丝催化降解速率都比传统催化剂大大提高。

2、其中Ni元素对催化降解性能的提高最为显著。

3、随着Si元素含量的提高，微丝的催化降解速率下降，Si元素不利于其催化降解性能。

4、对(CoFeNi)_MB_N成分调控，发现(CoFeNi)₈₀B₂₀的催化降解速率最高。

5、纳米晶结构对微丝的催化降解性能有利，可提高其催化降解速率。

6、当体系为过硫酸盐体系，材料为(CoFeNi)₈₀B₂₀微丝时，其降解速率最高，可在60s左右将染料降解完全。