[发明专利]用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂的制备方法与应用

权利要求书

1.一种用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂的制备方法，包括步骤如下：

(1)将Co²⁺与Al³⁺按照比例配备混合金属盐溶液，采取共沉淀法，将混合金属盐溶液加入到氨-氯化铵缓冲溶液中，不断搅拌并用浓氨水调节pH；

(2)将混合溶液在恒温水浴中老化，冷却至室温；然后，将形成的混合物洗涤至中性；过滤，将滤饼烘干，得LDH；

(3)通过离子交换法将制备的LDH层间的阴离子置换出来，将MMA掺杂到LDH层间，制得MMA-LDH前驱体；

(4)将MMA-LDH前驱体煅烧，即得到MMA-LDO催化剂。

2.根据权利要求1所述的用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中Co²⁺与Al³⁺的摩尔比为(2-5)：1；

优选的，Co²⁺的金属盐为氯化钴，Al³⁺的金属盐为氯化铝；

优选的，步骤(1)中配备混合金属盐溶液所用的水为酸化煮沸后的脱碳酸去离子水；

优选的，共沉淀的过程中混合溶液的pH为11-13；

优选的，氨水质量浓度为25％～28％。

3.根据权利要求1所述的用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中混合金属盐溶液的配置过程如下：

取1L煮沸的去离子水，用少量盐酸酸化至pH小于2，称取58.428g的氯化钴和20.0g的氯化铝溶解于经酸化后的脱碳酸去离子水中；

优选的，氨-氯化铵缓冲溶液的配制方法如下：

将33g氯化铵固体溶于100ml煮沸后的去离子水中，得到pH＝4.46的饱和氯化铵溶液，将饱和氯化铵溶液加入25％～28％的浓氨水中，调节pH值到11-13，得到氨-氯化铵缓冲溶液。

4.根据权利要求1所述的用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)的水浴老化温度为65-75℃；

优选的，老化时间为20-30h；

优选的，洗涤过程中采用的试剂为去离子水或无水乙醇；

优选的，滤饼烘干温度为100-110℃；优选的，烘干时间为2h。

5.根据权利要求1所述的用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的阴离子为SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-或CO₃^2-；

优选的，将制备的LDH样品分散到NaCl-HCl溶液中，用氮气吹扫后密封，在室温下搅拌反应10-15h；即可将LDH层间的氯离子置换出来。

6.根据权利要求1所述的用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中NaCl-HCl溶液中NaCl：HCl的摩尔比为1M：(3-4)mM。

7.根据权利要求1所述的用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的MMA为高锰酸钾溶液；优选的，高锰酸钾溶液的浓度为0.05-0.2M。

8.根据权利要求1所述的用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中将MMA掺杂到LDH层间的过程为，将NaCl-HCl处理的LDH前驱体样品，分散到高锰酸钾溶液中，在密闭无氧环境下超声波振荡2h后摇床振荡48h；得到的固体产物经过滤，用无水乙醇多次洗涤，最后在室温下烘干。

9.根据权利要求1所述的用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中煅烧温度为450℃-550℃；

优选的，煅烧时间为1-3h。

10.权利要求1所述的用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂在消除苯胺生产废水毒性中的应用；

优选的，应用步骤如下：

将上述用于降解苯胺类水相污染物的MMA-LDH催化剂加入到苯胺生产废水中，以过硫酸钾为氧化剂搅拌反应0.5-1h，即完成苯胺降解。