[发明专利]一种生物炭催化剂、铁碳催化剂及其应用

摘要

本发明公开了一种生物炭催化剂、铁碳催化剂及其应用，该生物炭催化剂以生物炭为载体，负载稀土金属氧化物和Fe₃O₄；以质量百分数计，所述稀土金属氧化物的负载量为0.8～5％，粒径为10～100nm；所述Fe₃O₄的负载量为5～15％，粒径为10～100nm。本发明通过在生物炭上负载纳米级的稀土金属氧化物和Fe₃O₄制备获得了能够应用于含重金属和难降解有机污染物废水处理中的催化剂，该催化剂催化效率高，能够显著提高废水处理效果。

主权项

1.铁碳催化剂在处理含重金属和难降解有机污染物废水中的应用，其特征在于，所述铁碳催化剂由生物炭催化剂和铁粉依次经混合、压制、加热而成；以质量百分数计，铁碳催化剂中所述生物炭催化剂的添加量为15~20%；所述生物炭催化剂，以生物炭为载体，负载稀土金属氧化物和Fe3O4；以质量百分数计，所述稀土金属氧化物的负载量为0.8~5%，粒径为10~100 nm；所述Fe3O4的负载量为5~15%，粒径为10~100 nm；所述生物炭由秸秆炭化而成；其中，炭化温度为300~700℃，炭化时间为2~4 h；所述秸秆来源于小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗中的至少一种；所述稀土金属氧化物为氧化铈、氧化镧、氧化钕中的一种；制备所述生物炭催化剂的方法，包括：在惰性气体保护下，将生物炭加入含有稀土金属盐、Fe2+盐和Fe3+盐的溶液中，边搅拌边逐滴加入NaOH溶液至pH=10，继续搅拌反应，反应完成后，固液分离，将固相洗涤、干燥，制得所述生物炭催化剂；所述生物炭过50~60目筛后，再加入含有稀土金属盐、Fe2+盐和Fe3+盐的溶液中；所述Fe3+盐与Fe2+盐的摩尔比为2 : 1；所述重金属为Cd2+、总镍或总铜；所述难降解有机污染物为AOX类物质、苯胺类物质或硝基苯类物质。