[发明专利]非均相类芬顿反应催化剂及其制备方法、及应用

说明书

一种非均相类芬顿反应催化剂，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。本发明还提供一种非均相类芬顿反应催化剂的制备方法，和所述非均相类芬顿反应催化剂于污水处理中的应用。本发明提供的非均相类芬顿反应催化剂具有催化效率高的优点。

技术领域

本发明涉及一种非均相类芬顿反应催化剂，所述非均相类芬顿反应催化剂的制备方法，及所述非均相类芬顿反应催化剂于污水处理中的应用。

背景技术

在非均相类芬顿反应的过程中，非均相类芬顿反应催化剂中的活性自由基参与了有机污染物的分解。在非均相类芬顿反应催化剂的作用下，有机物被活性自由基攻击，分解为有机小分子、CO₂、及H₂O。然而，现有的非均相类芬顿反应催化剂具有催化效率低的缺点。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种非均相类芬顿反应催化剂，以解决上述非均相类芬顿反应催化剂的催化效率低的缺点。

另，还有必要提供一种非均相类芬顿反应催化剂的制备方法。

另，还有必要提供一种非均相类芬顿反应催化剂于污水处理中的应用。

一种非均相类芬顿反应催化剂，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。

进一步地，所述MXene纳米片为单层Ti₃C₂-MXene纳米片、单层Nb₂C-MXene纳米片、单层V₂C-MXene纳米片、及单层Ti4N₃-MXene纳米片中的至少一种；和/或

所述M金属离子为铁离子、及钴离子中的至少一种；和/或

所述M金属离子均匀地锚定于所述MXene纳米片上；和/或

所述ZSM-5分子筛中，硅铝摩尔比为不小于25；和/或

所述ZSM-5分子筛中的SiO₂、MXene纳米片、及M金属离子的质量比为100：1～20：1～25。

一种非均相类芬顿反应催化剂的制备方法，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；及

对所述第三混合液进行晶化处理，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。

进一步地，所述MXene溶液的浓度为5～15mg/mL；和/或