[发明专利]一种Fe-Si-B非晶合金带材及其制备与在偶氮染料废水降解中的应用

说明书

本发明属于废水处理的技术领域，公开了一种Fe‑Si‑B非晶合金带材及其制备与在偶氮染料废水降解中的应用。所述Fe‑Si‑B非晶合金带材的组成为：Fe_mSi_nB_p，75≤m≤83，7≤n≤15，7≤p≤15且m+n+p＝100；所述Fe‑Si‑B非晶合金带材的组成优选为Fe₇₈Si₁₁B₁₁。本发明还公开了Fe‑Si‑B非晶合金带材的制备方法。所述Fe‑Si‑B非晶合金带材在偶氮染料废水降解中的应用。本发明的带材具有较好的耐腐蚀性，较高的催化活性，对偶氮染料具有非常快的降解速率，成本低。

技术领域

本发明属于废水处理的技术领域，涉及Fe基非晶合金材料及其在染料废水处理方面的应用，具体涉及一种Fe-Si-B非晶合金带材及其制备与在偶氮染料废水降解中的应用。

背景技术

水是生命之源，支撑着所有的生命，既是一种基础性资源也是战略资源。随着人口增长，社会经济的发展，人们对水的需求量不断增加。水资源短缺与水环境污染问题日益突出，严重地困扰着人类的生存与发展，污水处理已不再是局限于某一个地域，而是扩展到整个社会，成为全球性、跨世纪的问题。其中染料废水作为高浓度有机废水，具有组成复杂、色度深、COD浓度高等特点，长期以来都是废水治理方面的难点，这是因为某些有毒物质可以使人体和生物产生致癌、致畸和致突变。大多数染料中包含偶氮键和苯环高分子等复杂有机化合物，而偶氮染料是染料品种和数量最多的一类。如果这些有机染料被排放到地表或地下水中，没有得到有效降解，将对环境和人类健康造成严重威胁，为此科研人员做出了很大的努力。

目前，已经开发的偶氮染料废水处理方法包括物理、生物和光化学法等。各种处理方法从经济性、技术性、对环境影响上考虑都存在一定的缺陷。如活性炭吸附方法为物理过程，其能将染料分离却不能降解；生物降解法通常用来降解特殊的有毒偶氮染料，适用范围较窄；高级氧化法存在工艺复杂、成本高等问题。因此开发一种有效的材料或方法处理废水中的有机染料成为环境治疗的重要任务之一。

近年来，以铁屑作为内电解材料的微电解工艺及其组合工艺在提高偶氮染料废水可生化性，改善偶氮染料废水水质等方面具有明显优势。这种工艺能使偶氮染料废水的可生化性得到显著提高，再与其他工艺结合，可以达到很好的废水处理效果。但是，利用这种方法降解偶氮染料，为保证较好的降解效率，处理环境通常是酸性环境，而在酸性环境下，会产生大量的铁泥，导致二次污染，铁的腐蚀产物易在铁的表面沉积，急剧降低降解效率和铁的使用寿命，大大地增加处理成本。因此，仍需从新的角度来提高零价铁对偶氮染料的降解性能。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种Fe-Si-B非晶合金带材及其制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述Fe-Si-B非晶合金带材在偶氮染料废水降解中的应用。该非晶合金带材能够解决还原铁粉或铸铁废屑在实际的染料废水处理过程中需要满足的处理条件较多，处理效果不佳等问题。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种Fe-Si-B非晶合金带材，该非晶合金带材为：Fe_mSi_nB_p，75≤m≤83，7≤n≤15，7≤p≤15且m+n+p＝100。

所述Fe-Si-B非晶合金带材优选为Fe₇₈Si₁₁B₁₁。

所述Fe-Si-B非晶合金带材的尺寸：宽度为1-10mm，厚度为19-30μm，长度为5-15mm。

所述Fe-Si-B非晶合金带材的制备方法，包括以下步骤：

1)根据非晶合金带材的化学计量比称量原材料Fe、Si、B，然后在惰性气氛中熔炼成合金；