本發(fā)明涉及污染物處理領(lǐng)域，具體涉及一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)和人類社會的快速發(fā)展，污水的排放量也不斷增加。污水中含有諸如有機物、無機鹽、硫化物、氮化物以及各種重金屬等有害物質(zhì)，對環(huán)境造成了巨大的污染。

2、目前，污水處理廠處理水中新污染物的方法包括利用活性污泥進行吸附以及與傳統(tǒng)活性污泥法結(jié)合的膜生物反應(yīng)器技術(shù)等，然而采用上述方法對含有pops的污水進行處理后，在出水中仍然能夠檢測出新污染物。由于傳統(tǒng)的污水處理工藝難以適應(yīng)目前的水體污染現(xiàn)狀，因此針對水體新污染物開發(fā)深度處理的研究成為必要。

3、基于此，能夠生成強氧化性活性物種應(yīng)用于污水三級深度處理的高級氧化技術(shù)(aops)逐步發(fā)展起來。然而，傳統(tǒng)高級氧化技術(shù)具有ph范圍要求高、選擇性小、易產(chǎn)生鐵泥、處理成本高、需要不斷添加藥劑等缺陷，因此，有必要開發(fā)一種高效、低能耗、清潔的水處理技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑的制備方法及其應(yīng)用，該催化劑可活化過氧化物快速處理水中污染物，能夠適應(yīng)較寬的ph范圍，使用壽命長，消耗極少的能量。

2、本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑的制備方法，包括以下步驟：

4、s1：收集自然掉落的枯樹葉于烘箱中干燥，隨后煅燒、研磨、過篩，得到前驅(qū)體a；

5、s2：將腐殖酸和維生素c浸泡于去離子水中，水浴加熱攪拌一段時間后，得到浸漬液b；

6、s3：將前驅(qū)體a與浸漬液b一起加入有機溶劑中，水浴加熱攪拌至有機溶劑揮發(fā)，得到中間物c；

7、s4：將中間物c烘干后，依次進行煅燒、洗滌、干燥、研磨、過篩，得到活化過氧化物類芬頓水處理催化劑。

8、優(yōu)選地，所述s1中，烘箱中干燥的溫度為80-120℃，干燥時間為5-15h。

9、優(yōu)選地，所述s1中，煅燒是使用馬弗爐程序升溫煅燒，氧氣氛圍為20％-30％，第一階段溫度為300-400℃，保持2-3h,升溫速率為5-10℃/min；第二階段溫度為600-700℃，保持4-6h，升溫速率為5-10℃/min。

10、優(yōu)選地，所述s1中，研磨、過篩為過50-150目篩。

11、優(yōu)選地，所述s2中，腐殖酸和維生素c的質(zhì)量比為(0-5)g：(1-4)g，去離子水體積為50-100ml。

12、優(yōu)選地，所述s2中，水浴溫度為30-50℃，攪拌轉(zhuǎn)速為500-800rpm。

13、優(yōu)選地，所述s3中，有機溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇的一種。

14、優(yōu)選地，所述s3中，前驅(qū)體a質(zhì)量和浸漬液b的體積比為(10-20)g：(20-50)ml。

15、優(yōu)選地，所述s3中，前驅(qū)體a質(zhì)量和有機溶劑的體積比為(10-20)g：(100-250)ml。

16、優(yōu)選地，所述s3中，水浴溫度為60-100℃，攪拌轉(zhuǎn)速為500-1000rpm。

17、優(yōu)選地，所述s4中，中間物c烘干溫度為50-100℃，烘干時間為5-10h。

18、優(yōu)選地，所述s4中，使用馬弗爐程序升溫煅燒，氧氣氛圍為20％-30％，第一階段溫度為300-400℃，保持2-3h,升溫速率為5-10℃/min；第二階段溫度為600-700℃，保持4-6h，升溫速率為5-10℃/min。

19、優(yōu)選地，所述s4中，洗滌采用超純水、乙醇交替洗滌3-10次；干燥溫度為80-120℃，干燥時間為5-15h；研磨、過篩為過50-150目篩。

20、第二方面，本發(fā)明一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑，采用上述制備方法制備得到。

21、第三方面，本發(fā)明一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑在處理水中污染物中的應(yīng)用。

22、優(yōu)選地，所述污染物包括但不限于羅丹明b(rhb)、酸性橙7(ao7)、亞甲基藍(mb)、環(huán)丙沙星(cip)、雙酚a(bpa)和苯妥因(pht)。

23、優(yōu)選地，所述水中污染物的濃度1-100ppm；在處理水中污染物時催化劑的用量為0.1-2g/l。

24、本發(fā)明的有益效果為：

25、1、本發(fā)明的催化劑能夠在活化過氧化物，產(chǎn)生自由基，在污水中形成催化劑-過氧化物催化凈化體系，在去除水中有機污染物的過程中，效率高且不會產(chǎn)生二次污染，降低了能耗并提高了處理效率。

26、2、本發(fā)明的催化劑在處理污水中的有機污染物時，可以適應(yīng)較寬的ph范圍，具有較強的適用性。

27、3、本發(fā)明的催化劑為固體粉末狀催化劑，使用壽命長，易于污水分離回收，可循環(huán)使用，應(yīng)用前景好。

技術(shù)特征：

1.一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑的制備方法，其特征在于，所述s1中，烘箱中干燥的溫度為80-120℃，干燥時間為5-15h；研磨、過篩為過50-150目篩；煅燒是使用馬弗爐程序升溫煅燒，氧氣氛圍為20％-30％，第一階段溫度為300-400℃，保持2-3h,升溫速率為5-10℃/min；第二階段溫度為600-700℃，保持4-6h，升溫速率為5-10℃/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑的制備方法，其特征在于，所述s2中，腐殖酸和維生素c的質(zhì)量比為(0-5)g：(1-4)g，去離子水體積為50-100ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑的制備方法，其特征在于，所述s2中，水浴溫度為30-50℃，攪拌轉(zhuǎn)速為500-800rpm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑的制備方法，其特征在于，所述s3中，前驅(qū)體a質(zhì)量和浸漬液b的體積比為(10-20)g：(20-50)ml；前驅(qū)體a質(zhì)量和有機溶劑的體積比為(10-20)g：(100-250)ml。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑的制備方法，其特征在于，所述s3中，水浴溫度為60-100℃，攪拌轉(zhuǎn)速為500-1000rpm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑的制備方法，其特征在于，所述s4中，中間物c烘干溫度為50-100℃，烘干時間為5-10h；使用馬弗爐程序升溫煅燒，氧氣氛圍為20％-30％，第一階段溫度為300-400℃，保持2-3h,升溫速率為5-10℃/min；第二階段溫度為600-700℃，保持4-6h，升溫速率為5-10℃/min；洗滌采用超純水、乙醇交替洗滌3-10次；干燥溫度為80-120℃，干燥時間為5-15h；研磨、過篩為過50-150目篩。

8.一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑，其特征在于，采用權(quán)利要求1所述的制備方法制備得到。

9.一種權(quán)利要求8所述的活化過氧化物類芬頓水處理催化劑在處理水中污染物中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的活化過氧化物類芬頓水處理催化劑在處理水中污染物中的應(yīng)用，其特征在于，所述污染物為羅丹明b、酸性橙7、亞甲基藍、環(huán)丙沙星、雙酚a和苯妥因中的至少一種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種活化過氧化物類芬頓水處理催化劑的制備方法及其應(yīng)用，制備方法包括以下步驟：S1：收集自然掉落的枯樹葉于烘箱中干燥，隨后煅燒、研磨、過篩，得到前驅(qū)體A；S2：將腐殖酸和維生素C浸泡于去離子水中，水浴加熱攪拌后，得到浸漬液B；S3：將前驅(qū)體A與浸漬液B一起加入有機溶劑中，水浴加熱攪拌至有機溶劑揮發(fā)，得到中間物C；S4：將中間物C烘干后，依次進行煅燒、洗滌、干燥、研磨、過篩，得到活化過氧化物類芬頓水處理催化劑。本發(fā)明的催化劑能夠在活化過氧化物，產(chǎn)生自由基，在污水中形成催化劑?過氧化物催化凈化體系，在去除水中有機污染物的過程中，效率高且不會產(chǎn)生二次污染，降低了能耗并提高了處理效率。

技術(shù)研發(fā)人員：呂來,方謙,周奧平,李明,于翼洲,歐陽清華,林娜
受保護的技術(shù)使用者：廣州大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9