[发明专利]非均相类芬顿反应催化剂及其制备方法、及应用

权利要求书

1.一种非均相类芬顿反应催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供MXene溶液、SiO₂、碱性盐、金属盐、铝源及ZSM-5分子筛合成剂；

混合所述MXene溶液、SiO₂及碱性盐，得到第一混合液，所述第一混合液中含有MXene纳米片和硅溶胶；

将所述金属盐加入至所述第一混合液中，得到第二混合液，所述第二混合液中含有M-MXene水溶胶；

将所述铝源和ZSM-5分子筛合成剂加入至所述第二混合液中，得到第三混合液；

对所述第三混合液进行晶化处理，对晶化后的产物进行焙烧处理，得到所述非均相类芬顿反应催化剂，其中，所述非均相类芬顿反应催化剂中含有ZSM-5分子筛和负载于所述ZSM-5分子筛上的M-MXene水溶胶，所述M-MXene水溶胶中含有若干MXene纳米片和锚定于所述MXene纳米片上的M金属离子，所述MXene纳米片通过M金属离子桥连；

所述MXene纳米片为单层Ti₃C₂-MXene纳米片、单层Nb₂C-MXene纳米片及单层V₂C-MXene纳米片中的至少一种；

所述金属盐为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化钴、硝酸钴、硫酸钴及硫酸亚钴中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的非均相类芬顿反应催化剂的制备方法，其特征在于，所述MXene溶液的浓度为5~15mg/mL；

所述碱性盐为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化锂、氢氧化铯、氢氧化钫及氢氧化铷中的至少一种；

所述铝源为偏铝酸钠、偏铝酸钾、氯化铝、硫酸铝、硫酸铝钾及十二水合硫酸铝钾中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的非均相类芬顿反应催化剂的制备方法，其特征在于，所述MXene纳米片与SiO₂的质量比为1~20：100；

所述金属盐中的M金属离子及SiO₂的质量比为1~25：100；

所述碱性盐、ZSM-5分子筛合成剂及SiO₂的质量比为1~10：2~30：100；

所述SiO₂与铝源中的硅铝摩尔比为不小于25；

所述ZSM-5分子筛中，硅铝摩尔比为不小于25。

4.根据权利要求1所述的非均相类芬顿反应催化剂的制备方法，其特征在于，所述晶化处理的温度为120~200℃，时间24~96h。

5.根据权利要求1所述的非均相类芬顿反应催化剂的制备方法，其特征在于，所述ZSM-5分子筛合成剂为四丙基溴化铵、四丙基氢氧化铵、ZSM-5分子筛晶体及ZSM-5分子筛微晶中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的非均相类芬顿反应催化剂的制备方法，其特征在于，所述ZSM-5分子筛合成剂为四丙基溴化铵和四丙基氢氧化铵中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的非均相类芬顿反应催化剂的制备方法，其特征在于，所述焙烧处理的温度为400~1000℃，时间为3~6h。

8.一种非均相类芬顿反应催化剂，其特征在于，采用如权利要求1至7中任一项所述的非均相类芬顿反应催化剂的制备方法制备得到。

9.一种非均相类芬顿反应催化剂于污水处理中的应用，其特征在于，所述非均相类芬顿反应催化剂为权利要求8所述的非均相类芬顿反应催化剂。