[发明专利]应用于类芬顿/过硫酸盐体系的3D打印整体式催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种应用于类芬顿/过硫酸盐体系的3D打印整体式催化剂的制备方法，其特征在于：先采用化学还原法，以金属盐为前驱体，还原制备过渡金属纳米材料，然后将其负载在3D打印载体上，得到适用于类芬顿/过硫酸盐体系的整体式催化剂，具体步骤如下：

（1）金属纳米材料的制备：

称取可溶性金属盐投放到纯水中，得到透明澄清的金属盐溶液，浓度为0.1～0.8 M，滴入5～50 mL浓度为0.1 mol/L～0.8 mol/L的还原剂并搅拌，然后沉淀离心分离，用纯水和无水乙醇洗涤数次，在烘箱中干燥数小时，得到相应金属纳米材料；

（2）金属纳米材料负载于3D打印载体：

将紫外光固化树脂、表面活性剂和金属纳米材料成比例混合并均匀搅拌，控制金属负载量，得到预混液，将预混液倒入立体光固化成型3D打印机的树脂罐中，并将所需3D结构的STL文件加载到切片软件中，按照设置好的模型进行打印，成品印刷品立即用乙醇和纯水将其表面未固化的树脂清洗干净，干燥至恒重，进行高温烧结处理，得到3D打印整体式催化剂。

2.根据权利要求1所述的应用于类芬顿/过硫酸盐体系的3D打印整体式催化剂的制备方法，其特征在于：所述金属盐为醋酸铜、氯化铁、氯化钴、氯化铈其中之一或二种以上。

3.根据权利要求1所述的应用于类芬顿/过硫酸盐体系的3D打印整体式催化剂的制备方法，其特征在于：所述还原剂为水合肼、硼氢化钠、柠檬酸钠、酒石酸钠、抗坏血酸、亚磷酸钠、次亚磷酸钠中之一或二种以上。

4.根据权利要求1所述的应用于类芬顿/过硫酸盐体系的3D打印整体式催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述表面活性剂为聚氧乙烯醚和异丙醇中之一或二种以上。

5.根据权利要求1所述的应用于类芬顿/过硫酸盐体系的3D打印整体式催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，预混液组成为：UV固化树脂70～80wt%，表面活性剂0～20wt%，金属纳米材料0～10wt%。

6.根据权利要求1所述的应用于类芬顿/过硫酸盐体系的3D打印整体式催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，高温烧结条件为：使用N₂作为保护气，在200～900 ^oC下焙烧1～8 h后，在N₂的保护下冷却至室温，得到3D打印整体式催化剂。

7.根据权利要求1所述的应用于类芬顿/过硫酸盐体系的3D打印整体式催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中称取可溶性金属盐投放到纯水中，得到透明澄清的金属盐溶液，浓度为0.2～0.5 M，滴入5～20 mL浓度为0.1 mol/L～0.8 mol/L的还原剂并搅拌。

8.权利要求1-7任一项方法制备的应用于类芬顿/过硫酸盐体系的3D打印整体式催化剂在活化过氧化氢/过硫酸盐氧化处理有机废水中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：催化剂用于类芬顿/过硫酸盐处理有机废水反应条件为：常压，反应气氛：空气、氧气、氮气其中之一，反应温度10～80 ^oC，过氧化氢/过硫酸钾投加量为氧氟沙星含量的1～20倍，催化剂：催化剂负载量为0.05～10%，催化剂结构为内含平行直通道圆柱体、有序网状多空圆柱体、蜂窝状棱柱、搅拌桨中之一或二种以上；所述有机废水为难降解有机废水。