[发明专利]一种降解含酚废水的磁性强化粉煤灰印迹光催化剂

权利要求书

1.一种降解含酚废水的磁性强化粉煤灰印迹光催化剂，其特征在于：该光催化剂由以下方法制得：

（1）选料：粉煤灰预处理并活化,先将取自电厂的粉煤灰过100~200目筛处理，再用去离子水淘洗3 ~ 4次，并去除上部浑浊的液体，然后干燥备用；将预处理过的粉煤灰浸入1~3mol/L的盐酸或5%~10%的硝酸溶液中于50~60℃下搅拌6~8h进行活化处理，活化处理以后过滤洗涤至中性，干燥备用；

（2）制备磁性粉煤灰：取步骤1）中的0.5~1g活化粉煤灰于20~30min内超声分散在30~50mL蒸馏水中，接着加入3~6mmol含有Fe³⁺的铁盐并在常温下搅拌45~60min，然后在氮气保护下于60~80℃条件下加入1.5~4mmol的含有Fe²⁺的亚铁盐并搅拌反应60~90min，再加入氨水并搅拌1~3h使溶液的pH≥10，得到黑色沉淀产物A，最后用永磁体来收集该产物A并用去离子水洗涤至中性得磁性粉煤灰；

（3）磁性粉煤灰负载TiO₂复合光催化剂：将体积比为1:2~5的钛醇盐和有机醇倒入三口烧瓶中并搅拌30~60min，然后取钛醇盐体积的1/10~4/5的酸慢慢滴加到三口烧瓶中继续搅拌，直至生成均匀透明的溶胶停止加酸；将步骤2）得到的磁性粉煤灰0.8~1.3g加入到溶胶中，搅拌直至磁性粉煤灰均匀地分散于湿溶胶中，然后将湿凝胶在50~80℃下干燥24~36h，得到了无定形的干凝胶粉体；然后在400~600℃下煅烧，即可得到磁性粉煤灰负载TiO₂复合光催化剂；

（4）分子印迹型磁性粉煤灰负载TiO₂光催化剂：在60~80℃下将摩尔比为1:4~8的模板分子和功能单体加入到30~60mL的无水乙醇内并搅拌直至溶解，然后加入步骤3）得到的磁性粉煤灰负载TiO₂并超声分散15~30min，然后再加入交联剂和引发剂并微波加热得产物B，再用无水乙醇和乙酸的混合溶液洗涤产物B直至滤液中未检测到模板分子，再用蒸馏水洗涤直至滤液呈现中性，最后用无水乙醇洗涤3~5次并在50~80℃的烘箱中干燥24~48h。

2.如权利要求1所述的降解含酚废水的磁性强化粉煤灰印迹光催化剂，其特征在于：所述步骤（2）中Fe²⁺的摩尔量与粉煤灰的质量之比为1mmol:（0.3~0.5）g。

3.如权利要求1所述的降解含酚废水的磁性强化粉煤灰印迹光催化剂，其特征在于：所述步骤（3）中钛醇盐为四异丙醇钛酸酯或钛酸四丁酯，有机醇为甲醇、乙醇、正丙醇中的一种，酸为有机酸或无机酸。

4.如权利要求1所述的降解含酚废水的磁性强化粉煤灰印迹光催化剂，其特征在于：所述步骤（3）中磁性粉煤灰干凝胶粉体煅烧时的升温速率为5~8℃/min，保温时间2~4h。

5.如权利要求1所述的降解含酚废水的磁性强化粉煤灰印迹光催化剂，其特征在于：所述步骤（4）中的模板分子为苯酚、对硝基苯酚、邻苯二酚中的一种，功能单体为γ-巯丙基三甲氧基硅烷，交联剂为三羟甲基丙烷三甲丙烯酸酯，引发剂为偶氮二异丁腈。

6.如权利要求1所述的降解含酚废水的磁性强化粉煤灰印迹光催化剂，其特征在于：所述步骤（4）中模板分子和磁性粉煤灰负载TiO₂的质量比是1:10~20。

7.如权利要求1所述的降解含酚废水的磁性强化粉煤灰印迹光催化剂，其特征在于：所述步骤（4）中交联剂体积和引发剂的质量比是1mL:（5~20）mg。

8.如权利要求1所述的降解含酚废水的磁性强化粉煤灰印迹光催化剂，其特征在于：所述步骤（4）中微波加热的功率是50~100W，微波加热的时间是10~60min。