[发明专利]一种含重金属铁氧体催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种含重金属铁氧体催化剂的制备方法，包括：将吸附重金属的铁氧体进行高温烧结或溶剂热反应，得到含重金属铁氧体催化剂。与现有技术相比，本发明采用高温烧结或溶剂热的方法使吸附在铁氧体表面的重金属离子嵌入至四氧化三铁的尖晶石结构中，形成结构稳定的含重金属铁氧体催化剂，使其在后续的资源化利用过程中增加稳定性，并且将其作为类芬顿催化剂可高效地对有机废水中的有机物进行催化氧化。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及一种含重金属铁氧体催化剂的制备方法及应用。

背景技术

随着经济快速发展，工业化进程也在加快，重金属废水的污染越来越严重，大部分重金属毒性高，直接排放会严重污染环境和危害人类健康。

目前处理重金属废水的方法主要有化学处理法、电化学法、膜处理技术、离子树脂交换法等，但都存在着一定的不足，如污泥与水难于分离，污泥量多，含重金属污泥如处理不当会造成二次污染，操作成本高等。随着磁性材料的迅速发展，铁磁性材料以其独特的性质已在各个领域占有举足轻重的地位，铁氧体因具有高化学稳定性和热稳定性、强磁性、吸附效率高等性质已被引入污水处理，由此，选择铁氧体处理重金属废水。

伴随着产生吸附重金属铁氧体废渣，废渣属于一种不危险固废，毒性高，不经处理直接排放将会严重污染环境和危害人类健康；但废渣仍具有导电性、磁性、催化性等特性，可以作为其他领域的原材料，特别是制备成催化剂。但铁氧体吸附重金属离子的作用力是静电作用，这种作用力不稳定，重金属离子容易脱落，因此，需通过某种方法，将不稳定的吸附重金属铁氧体废渣制备成结构稳定的铁氧体催化剂，对于这方面的实验方法和理论研究，目前国内外几乎没有。

另外，随着电子行业的快速发展，环境污染问题也伴随着产生，特别是废水中有机物的污染。近年来，电子线路板的生产量越来越多，在生产过程中产生大量含有机物的废水，成分复杂，处理难度较大，直接排放会给生态环境和人们的身体健康带来很大的危害。过去科研工作者一直致力于电子线路板废水中重金属的去除，但目前有机物的处理逐渐受到人们的关注，成为研究的热点之一。但对于此类废水中有机物去除的研究较少，导致电子线路板废水中的有机物的去除成了一大难点。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种含重金属铁氧体催化剂的制备方法及应用，该方法制备的含重金属铁氧体催化剂可高效催化去除有机废水中的有机物。

本发明提供了一种含重金属铁氧体催化剂的制备方法，包括：

将吸附重金属的铁氧体进行高温烧结或溶剂热反应，得到含重金属铁氧体催化剂。

优选的，所述高温烧结的温度为900℃～1000℃；所述高温烧结的时间为2～3h。

优选的，所述溶剂热反应的温度为120℃～130℃；所述溶剂热反应的时间为18～22h。

优选的，所述溶剂热反应所用的溶剂为水。

优选的，所述铁氧体为尖晶石型四氧化三铁。

优选的，所述铁氧体按照以下步骤制备：

将氧气通入溶有亚铁盐的溶液中，反应，得到铁氧体。

优选的，所述反应的温度为25℃～30℃；所述溶液的pH值为8.5～9.5；所述氧气的流量为0.1～0.2L/min；所述通入氧气的时间为30～50s。

优选的，所述吸附重金属的铁氧体中的重金属选自铜。

本发明还提供了上述制备的含重金属铁氧体催化剂作为类芬顿催化剂的应用。

本发明还提供了上述所制备的含重金属铁氧体催化剂在去除有机废水中有机物的应用。