[发明专利]一种芳樟叶制得的催化剂降解亚甲基蓝的方法

说明书

一种芳樟叶制得的催化剂降解亚甲基蓝的方法，属于有机污染物与环境修复的技术领域。所述方法为：在搅拌过程中将芳樟叶制得的催化剂加入浓度为10～80mg·L^‑1的亚甲基蓝溶液，加入浓度为0.02mol·L^‑1的NaBH₄溶液得体系溶液，所述芳樟叶制得的催化剂、亚甲基蓝与NaBH₄的质量比为40:1:30.4，待体系溶液颜色退至无色时反应结束；所述芳樟叶制得的催化剂按下述方法制得：将芳樟叶干粉与钼酸铵溶液混合后进行水热反应，所得产物干燥后进行高温碳化。本发明降解的亚甲基蓝浓度相对现有降解的亚甲基蓝浓度高，反应快，且操作简单，具有优异的降解效果。降解率达到100％时，最短仅需3.5min。

技术领域

本发明属于有机污染物与环境修复的技术领域，具体涉及一种芳樟叶制得的催化剂降解亚甲基蓝的方法。

背景技术

亚甲基蓝(MB)作为一种有机物，广泛应用于化学指示剂、染料、生物染色剂和药物等方面，其在空气中较稳定，水溶液呈碱性，有毒，对水体有很大的危害，因此研究其降解方法具有重要意义。

现代工业的发展促进了各种染料的发展，但染料的大量使用会给环境带来极大的影响。因为在使用过程中会有20％以上的染料褪色，造成水污染和土壤污染。染料在水中容易分散，这些污染物能够随着食物链进入人体造成过敏、中毒，甚至是癌症等疾病。同时染料污染会造成水体富营养养化，严重威胁生态系统的平衡。治理水体污染，最传统的方式有沉淀、凝固、还原、融合、膜分离、离子交换、吸附和光催化等。其中，还原作为一种简单、高效的方法可以广泛应用。然而，目前研究方法的还原剂成本较高、制备复杂，不易回收及效率低等缺点，不能满足染料废水绿色化处理理念。因此，开发一种高效、经济、可回收的还原剂非常重要。

生物质来源丰富，农作物副产品如秸秆、稻壳，或观赏树木的落叶等，在国内外都有足够的存量。目前这些副产品的处理还以焚烧、填埋及饲料等用途。大量的副产品如果不及时处理或处理方式不当，会造成空气污染等。专利CN108404947A、CN105498815A分别提供了一种非均相类Fenton催化剂Fe₃C/C复合材料降解方法和一种棒状磷酸铋负载生物质碳气凝胶材料降解材料。但这些方法中材料制备复杂，催化速度缓慢，效果并不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芳樟叶制得的催化剂降解亚甲基蓝的方法，可高效降解亚甲基蓝。具体涉及利用水热法混合后反应、高温碳化制得催化剂及将此催化剂应用于亚甲基蓝的降解。

本发明的目的可通过下述技术方案实现：

一种芳樟叶制得的催化剂降解亚甲基蓝的方法，所述方法为：在搅拌过程中将芳樟叶制得的催化剂加入浓度为10～80mg·L^-1的亚甲基蓝溶液，加入浓度为0.02mol·L^-1的NaBH₄溶液得体系溶液，所述芳樟叶制得的催化剂、亚甲基蓝与NaBH₄的质量比为40:1:30.4，待体系溶液颜色退至无色时反应结束；

所述芳樟叶制得的催化剂按下述方法制得：将芳樟叶干粉与钼酸铵溶液混合后进行水热反应，所得产物干燥后进行高温碳化。

优选地，所述芳樟叶干粉是将芳樟叶晾晒干燥，粉碎至微米级制得。

优选地，所述水热反应为：将芳樟叶干粉与钼酸铵溶液混合，所述芳樟叶干粉与钼酸铵的质量比为5:36，所述钼酸铵溶液的浓度为0.18g/ml，于反应釜中，100℃加热10～14h，离心真空干燥10～14h，得水热反应产物。

优选地，所述高温碳化为：将水热反应产物研磨至微米级，氮气保护下烧制，烧制温度为800℃，烧制时间3h，冷却至室温，研磨得到黑色粉末，即芳樟叶制得的催化剂。

优选地，所述烧制在管式炉中进行，管式炉的程序设定初始温度为0℃，升温速度为2～8℃/min，烧制结束后冷却至室温，降温速度为6～10℃/min。