[发明专利]一种Cu/Cu2

说明书

本发明提供了一种Cu/Cu₂O/ZrO₂复合型纳米粉末的制备方法，其特征在于：以CuZr非晶合金粉末为前驱体，采用空气气氛下燃烧过程和高能球磨工艺制备得到纳米粉末。按原子百分比计，所述CuZr非晶合金粉末成分表示为Cu₅₀Zr₅₀。本发明以CuZr非晶粉末为前驱体，采用空气气氛下燃烧过程和高能球磨工艺制备得到Cu/Cu₂O/ZrO₂复合纳米粉末，该粉末具有稳定性强和催化活性高等特点。实现Cu⁰/Cu⁺的协同效应和尺寸效应，得到高效降解有机染料的Cu基催化剂，且该催化剂制备方法和降解过程耗时短，工艺操作简单易行，可有效降低成本，具有很高的使用价值和应用前景。

技术领域

本发明涉及一种复合型氧化物的制备和应用，特别涉及了一种Cu/Cu₂O/ZrO₂复合型纳米粉末催化剂的制备方法及高效降解多种染料废水的应用，属于污水处理领域。

背景技术

近年来，随着纺织行业的高速发展，用于纺织品染色的有机染料使用量急剧增大，工业用水量也不断提高，生产过程中富含有机染料的大量印染废水不达标，排放造成水污染现象已经极其严峻，严重破坏了生态环境并影响了人类的健康发展。因此，如何高效深度治理印染废水已经成为当前急需解决的研究任务。目前染料废水中污染物的有效处理方法主要有物理吸附法、微生物法、高级氧化法、电化学絮凝法等，但各种方法都存在一定的缺点和局限性。例如，物理吸附法对于疏水性染料降解效果较差且吸附剂的选择存在困难；利用高级氧化法降解有机染料成本较高，产生的羟基自由基利用率较低且稳定性较差；电化学絮凝法降解染料过程中阳极消耗严重，产生污泥量大且脱水困难，易造成二次污染等。在降解过程中催化材料同样起到至关重要的作用，迫切需要研制多功能高效催化剂结合新技术来完成染料废水的高效降解。

本发明提供了一种高催化活性的Cu/Cu₂O/ZrO₂复合纳米粉末催化剂的制备方法，基于Cu⁰/Cu⁺的协同效应和纳米尺寸效应，可以高效完全降解有机染料废水，为废水处理领域提供了新材料和新技术，具有很高的使用价值和应用前景。

发明内容

为了克服现有废水降解催化剂降解速率慢、效率低、易腐蚀等问题，本发明提供了一种Cu/Cu₂O/ZrO₂复合型纳米粉末的制备方法。

为了实现上述目的，本发明可以通过以下措施完成：

一种Cu/Cu₂O/ZrO₂复合型纳米粉末的制备方法，其特征在于：以CuZr非晶合金粉末为前驱体，采用空气气氛下燃烧过程和高能球磨工艺制备得到纳米粉末。按原子百分比计，所述CuZr非晶合金粉末成分为Cu₅₀Zr₅₀。

本发明所述Cu/Cu₂O/ZrO₂复合型纳米粉末的制备方法，其特征在于：将不同成分的合金通过气雾化法制备成非晶粉末，并使其在空气气氛下发生燃烧反应，然后将燃烧所得氧化产物研磨至200目以下，并置于行星式球磨机中进行高能球磨，进而获得Cu/Cu₂O/ZrO₂复合型纳米粉末；

其中，雾化制粉参数：气流量：0.3～0.6m³/h；球磨参数：球料比：5:1～40:1，转速：200～380rpm/min，球磨时间：1～10h。

进一步优选为：雾化制粉参数：气流量：0.45～0.55m³/h；球磨参数：球料比：15:1～20:1，转速：250～320rpm/min，球磨时间：3～5h。