[发明专利]可磁分离的非均相类Fenton催化剂CeO2

说明书

本发明公开了一种可磁分离的非均相类Fenton催化剂CeO₂/MZFS的制备方法，包括如下步骤：(1)、将硝酸铈溶解于水中，加入磁性载体MZFS，搅拌均匀，浸渍10‑180min，(2)、然后在50‑90℃加热，不断搅拌、碾压，直至水分蒸干；(3)、将蒸干后的样品在空气氛围下175‑350℃煅烧20‑100min，后自然冷却，研磨即得到磁性非均相类Fenton催化剂CeO₂/MZFS。本发明的磁性非均相类Fenton催化剂CeO_2/MZFS中CeO₂与MZFS之间具有协同催化作用，CeO₂/MZFS对OFLX具有良好的催化降解与矿化效果。

技术领域

本发明属于环境工程领域，具体涉及一种可磁分离的非均相类Fenton催化剂CeO₂/MZFS的制备方法及应用。

背景技术

药物和个人护理品(Pharmaceutical and Personal Care Products，简称PPCPs)是一类生产与使用总量巨大、种类繁杂、生物组成与活性复杂的具有代表性的“新兴微污染物”，目前，水体微污染已经成为世界性关注的环境问题。PPCPs主要包括各类抗生素、人工合成麝香、医疗用药、洗涤剂、杀菌剂、化妆品和驱虫剂等。药品经过人体吸收、代谢之后，随着排泄物一起进入水生环境；而个人护理品在人们在使用之后直接进入水体；此外,一些丢弃的不用和过期的药物最终也会汇入到城市生活污水中。近年来，中国逐渐成为PPCPs生产和消费大国，PPCPs因其持续投入以及对生态环境和人类健康的潜在威胁而引起了极大关注。

PPCPs主要污染物之一是抗生素，抗生素污染来源广泛、难自然降解，通过生物链蓄积、逐级传递，从而给整个生态系统和人类带来巨大健康威胁。氧氟沙星(OFLX)是第三代喹诺酮类抗生素，由于其抗菌谱广、抗菌活性强、口服吸收好等特点，成为常用的抗菌消炎药，广泛存在于医疗废水、生活废水及制药废水中。

非均相类Fenton氧化技术由于其具有适用水质广、反应速率快、降解能力强等优势，被成功应用到自然水体和污水中等多种有机污染物的降解，该技术是一种具有应用前景的污水处理方法，研制开发高效稳定、pH使用范围宽、循环利用性能佳的易于固液分离的非均相类Fenton催化剂是该技术的核心，是国内外研究的热点。

实验室前期自制具有较高饱和磁化强度(即磁性强)的非均相类Fenton催化剂MZFS(二氧化硅包覆的纳米锰锌铁氧体)，常温下MZFS-H₂O₂体系虽然对偶氮染料(比如亚甲基蓝、罗丹明B、孔雀石绿等)具有较好的催化降解效果，但是对于水体中OFLX催化降解效果较差。

CeO₂是一种廉价且用途广泛的稀土氧化物，铈是在溶液中表现出+3和+4氧化态的唯一稀土元素，在合适的氧化还原条件下，铈能在Ce³⁺和Ce⁴⁺氧化态之间循环，同时纳米CeO₂表面上存在的氧空穴还可以加速Ce³⁺和Ce⁴⁺之间循环。但是单独采用纳米CeO₂作为非均相类Fenton催化剂，其催化反应速率较慢，对OFLX的降解效果较差。

单独采用磁性MZFS或者纳米CeO₂作为非均相类Fenton催化剂均无法实现对水体中 OFLX的降解。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为：如何提供一种易于固液分离的非均相类Fenton催化剂降解氧氟沙星。

本发明的技术方案为：可磁分离的非均相类Fenton催化剂CeO₂/MZFS的制备方法，包括如下步骤：

(1)、将硝酸铈溶解于水中，加入磁性载体MZFS，搅拌均匀，浸渍10-180min，