[发明专利]一种基于二价Mn即MnSiO3修饰硅藻土的类芬顿试剂的制备方法

说明书

一种基于二价Mn即MnSiO₃修饰硅藻土的类芬顿试剂的制备方法，属于功能材料领域。利用氯化锰(MnCl₂·4H₂O)或醋酸锰(MnAc₂·4H₂O)和具有直链端羧基的有机二元羧酸(如丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸等)的混合物，水热处理硅藻土可制得Mn(II)(MnSiO₃)修饰硅藻土材料。所得的Mn(II)(MnSiO₃)修饰硅藻土可作为类芬顿试剂在污水处理领域具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种合成二价Mn(II)(MnSiO₃)修饰硅藻土的类芬顿试剂的方法,属于功能材料领域。

技术背景

当前，寻找价格低廉、容易合成的复合材料应用于污水处理尤为迫切。我国是硅藻土储量大国，因此基于硅藻土开发新型复合水处理材料成为污水处理材料的研究热点。锰元素在地球上储量丰富、易于获得，因此二者结合制备改性硅藻土材料可以结合二者自身的优势，开发价格低廉便于生产的新型类芬顿催化剂。研究表明，Mn(II)(MnSiO₃)修饰硅藻土可在双氧水的协同作用下，实现污水中有机污染物的高效降解移除。该方法也获得了一种依据有机二元羧酸进行硅藻土表面修饰的新机制。

发明内容

本发明的目的是提供一种Mn(II)(MnSiO₃)修饰硅藻土的方法，利于批量制备在水处理领域和催化领域具有广泛应用前景的改性硅藻土材料，可大大降低成本，提高效率，实际意义重大，利用获得的Mn(II)(MnSiO₃)改性硅藻土进行有机染料的氧化实验测试表明，其具有良好的污水处理性能。

本发明需要解决的是通过简便的反应参数控制而选择性可控合成Mn(II)(MnSiO₃)改性硅藻土，从而提高反应效率，降低成本，以便大批量合成。

本发明涉及一种合成Mn(II)即MnSiO₃修饰硅藻土的类芬顿试剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)首先用去离子水溶解氯化锰(MnCl₂·4H₂O)或醋酸锰(MnAc₂·4H₂O)和具有端羧基的直链有机二元羧酸的混合物水溶液，优选两个羧基为直链有机二元羧酸的端基如丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸等；

(2)利用步骤(1)得到的混合物水溶液为反应前驱物溶液，加入硅藻土粉末，在密闭反应釜中热处理，温度为150-200℃，处理时间为18-48小时，制得Mn(II) 即MnSiO₃修饰的硅藻土材料。

其中MnCl₂·4H₂O或MnAc₂·4H₂O：有机二元羧酸：去离子水的用量关系为 (0.3-0.5)g:(0.2-0.4)g:10ml。进一步优选为0.3g:0.2g:10ml。

优选每10ml步骤(1)得到的混合物水溶液对应硅藻土粉末0.5-1g。

其中热处理温度优选180℃，处理时间为24小时。

该方法制备得到的锰(II)离子改性硅藻土可作为类芬顿试剂氧化去除有机染料罗丹明B(RhB)，在污水处理领域具有较大的应用前景。