[发明专利]氧化铁柱撑硅酸镁锂复合氧化反应催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了氧化铁柱撑硅酸镁锂复合氧化反应催化剂的制备方法，属于氧化催化剂制备技术领域。包括取定量的NaOH溶液常温下滴入定量的FeCl₃溶液中；再采用超声振动，得到聚合氯化铁柱撑剂。取定量的硅酸镁锂加入定量的去离子水中，搅拌形成硅酸镁锂分散液，持续搅拌并缓慢加入聚合氯化铁柱撑剂。再对搅拌后的溶液进行超声振动，随后用去离子水洗涤以去除Cl^‑，所得产物烘干，得到FeOOH/硅酸镁锂前驱体。将次烘干后的固体，研磨并过200目筛，然后将其在400‑550℃焙烧2‑5h，得到Fe₂O₃/硅酸镁锂复合催化剂。本发明制得的催化剂具有良好的分散性和较大的比表面积，对以苯酚为酚类模拟废水的处理中，可在较低温度下快速对苯酚的去除率达到97.12％。

技术领域

本发明涉及氧化催化剂制备技术领域，尤其涉及氧化铁柱撑硅酸镁锂复合氧化反应催化剂的制备方法。

背景技术

化学氧化法氧化处理有机污染物，快速高效，其中Fenton法，在酸性条件下，通过溶液中同时存在的Fe²⁺和H₂O₂，可以高效地氧化降解消除水中的有机污染物，此方法处理过程简单、反应条件温和。不过还需要酸性条件下进行反应，反应完中和过程中，其中的Fe²⁺容易产生含铁污泥。

为了避免直接使用溶解状态Fe²⁺的缺陷，近年来，离子负载或者掺杂型的固体催化剂被开发用于替代溶解状态的Fe²⁺进行反应。固体催化剂使用后通过简单的固液分离，可重复利用，是当前反应催化剂的发展方向。

硅酸镁锂是蒙脱土的一种，具有层状结构，每层由上下硅-氧四面体层夹着中间镁-氧八面体组成。在中间的镁-氧八面体层中，有部分镁原子被锂原子取代(同构取代)，从而在片层内产生正电荷不足，导致相邻层间带正电的阳离子补足片层内的正电荷，这些层间阳离子可进行离子交换。当硅酸镁锂分散于水中时，层间的阳离子进行水合，其逐渐解离为片层结构。由于这些分散于水中的片层表面带有负电荷，边缘由于Mg-OH的质子化带有少量正电荷，由于片层特殊电荷特性，会形成特殊的“卡房子”结构。因此，硅酸镁锂具有良好的触变性、增稠性、悬浮性以及吸附性等性能，在吸附、催化剂以及生物医疗材料等领域得到了广泛的应用。

本专利利用硅酸镁锂层间离子交换吸附性能，合成氧化铁柱撑硅酸镁锂，以此作为催化剂，通过反应降解含酚有机废水。

利用硅酸镁锂层间离子交换吸附性能，制作催化剂可通过反应降解含酚有机废水，因此本申请设计了一种氧化铁柱撑硅酸镁锂复合氧化反应催化剂的制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了避免直接使用溶解状态Fe²⁺的缺陷，利用硅酸镁锂层间离子交换吸附性能，合成氧化铁柱撑硅酸镁锂，以此作为催化剂，通过Fenton反应降解含酚有机废水。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

氧化铁柱撑硅酸镁锂复合氧化反应催化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、取一定量的FeCl₃溶液，在常温下，边搅拌边缓慢滴加一定量的NaOH溶液，滴加完成后超声振动，得到聚合氯化铁柱撑剂；

S2、取一定量的硅酸镁锂加入去离子水中，在水浴下搅拌形成硅酸镁锂分散液；

S3、随后在搅拌条件下缓慢加入一定量聚合氯化铁柱撑剂，加入完成后在此温度下继续搅拌。上述反应完成后，将其室温超声振动，随后将其用去离子水洗涤以去除Cl^-；

S4、洗涤后所得产物烘干，得到FeOOH/硅酸镁锂前驱体；