[发明专利]利用KOH改性稻壳制备Fenton催化剂工艺及其在降解印染废水中的应用

说明书

本发明公开利用KOH改性稻壳制备Fenton催化剂工艺及其在降解印染废水中的应用，包括以下步骤：S1：制备KOH改性稻壳：将稻壳加入80～100g/L KOH溶液中，50～80℃水浴搅拌处理40min，洗涤、烘干、粉碎；S2：制备盐酸掺杂聚苯胺；S3：制备KOH改性稻壳负载的Fenton催化剂：将盐酸掺杂聚苯胺、FeSO₄·7H₂O、FeCl₃·6H₂O、KOH改性稻壳依次加入含0.01mol/LAgNO₃的DMF溶液中，在超声波作用下，40℃下搅拌反应24h，开始滴加0.25mol/LKOH溶液，滴加反应时间为2h，然后继续搅拌30min后结束，过滤、洗涤、干燥，在N₂气氛下，150～200℃焙烧3h。本发明首次以KOH改性稻壳为载体，在较低温度下，原位一步法合成纳米Ag‑Fe₂O₃/KOH改性稻壳复合Fenton催化剂，操作简单，制备成本低，催化活性高，选择性强，可循环再生使用。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，还属于有机废水处理技术领域， 具体涉及利用KOH改性稻壳制备Fenton催化剂工艺及其在降解印染 废水中的应用。

背景技术

由于纺织业的快速进步，产生的废水也越来越多，印染废水有排 放量大、组成繁杂、色度高、处理难度高等特点。中国是出口染料的 大国，其染料年产量高达100万吨，高产量的同时，也造成印染废水 排放量在中国各种工业废水中位居前列。印染废水中的有机染料种类 冗杂，且大多具有毒性，污染水源，人饮用了被污染的水体，会引起 呕吐、腹痛、反胃、意识障碍等不良反应；此外，由于印染废水色度 较高，能吸收光线，大大降低被污染的水体透明度，使水中生物的光 合作用受到阻碍，从而抑制水中动植物以及微生物的生长和繁衍。因 此，如何高效处理印染废水是亟待解决的技术问题。

水稻是中国的主要粮食作物之一，年产量超2亿t。稻壳是稻谷 加工过程中的主要副产物，约占稻谷总重量的20％，是不可忽视的可 再生资源。稻壳中的主要成分包括：纤维素30％、木质素20％、灰 分(主要是SiO₂)20％、戊聚糖20％、蛋白质3％、脂肪和维生素余量。目前，稻壳的资源化利用方向主要局限于生物质燃料、农业有机 肥、食用菌培养基、活性炭等，为提高稻壳的附加价值，拓宽其应用 领域，有必要开辟出一条资源化利用稻壳的新途径。

纳米Ag具有很强的杀菌作用和催化性能，可广泛，应用在催化 剂、医学和工业等方面；纳米α-Fe₂O₃的比表面积大，表现出优越的 气敏传感性能和催化性能，广泛应用于催化剂、磁性材料、颜料等领 域，目前，合成纳米Fe₂O₃的方法大都是两步或以上，且需要经过高 温处理，工艺较为复杂。

基于以上所述，本发明首次以KOH改性稻壳为载体，在较低温 度下，原位一步法合成纳米Ag-Fe₂O₃/KOH改性稻壳复合催化剂，并 进一步研究其对印染废水的催化降解作用。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供利用KOH改 性稻壳制备Fenton催化剂工艺及其在降解印染废水中的应用。

本发明的技术方案概述如下：

利用KOH改性稻壳制备Fenton催化剂工艺，包括以下步骤：

S1：制备KOH改性稻壳：将稻壳加入80～100g/L KOH溶液中， 控制固液比为1：(15～20)，50～80℃水浴搅拌处理40min，用去离子 水洗涤至中性，80℃烘干至恒重，研磨粉碎，过40～60目筛，制得改 性稻壳粉末；