[发明专利]基于三维磁性有序介孔铁酸钴活化过硫酸盐处理染料废水的方法

摘要

本发明公开了一种基于三维磁性有序介孔铁酸钴活化过硫酸盐处理染料废水的方法，旨在解决现有尖晶石型铁酸钴对过硫酸盐催化效率较低的问题。本发明通过以下步骤来实现：一、制备三维磁性有序介孔铁酸钴；二、配制指定浓度的染料废水，将配制好的溶液装到棕色摇瓶中；三、投加过硫酸盐；四、投加三维磁性有序介孔铁酸钴；五、采用外加磁场分离三维磁性有序介孔铁酸钴，即可完成一种三维磁性有序介孔铁酸钴活化过硫酸盐处理废水中染料的方法。使用本发明的三维磁性有序介孔铁酸钴协同过硫酸盐技术可以实现染料废水的高效处理，去除率超过90%；使用过程中钴离子溶出率极低，减少环境污染；催化剂可通过外加磁性快速分离且循环使用，降低运行成本。

主权项

基于三维磁性有序介孔铁酸钴活化过硫酸盐处理染料废水的方法，其特征在于，所述方法按以下步骤进行：一、制备三维磁性有序介孔铁酸钴TOM‑CoFe₂O₄；将KIT‑6模板、Co(NO₃)₂·6H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O依次放到含有正己烷的研钵内充分研磨，将充分研磨的材料转移至盛有适量正己烷的圆底烧瓶内，在70 ℃水浴条件下回流搅拌12 h；将搅拌溶液转移至烧杯中，在70‑80 ℃水浴干燥得到粉红色固体，将此固体转移至坩埚内，并将其放置在马弗炉内于600‑650℃条件下培烧5‑5.5 h；将培烧后的黑褐色固体冷却至室温，研磨均匀之后转移至盛有适量2 M NaOH溶液的圆底烧瓶内，在70 ℃水浴条件下回流搅拌24 h除去模板之后离心，以上回流搅拌及离心步骤重复一次；离心后的材料分别用去离子水和乙醇洗涤至pH=7之后，70‑75 ℃真空干燥得到黑褐色固体，将此固体充分研磨之后储存备用；二、配制指定浓度的染料废水，将配制好的溶液装到棕色摇瓶中；三、投加过硫酸盐：按废水中染料与过硫酸盐一定的摩尔比称取过硫酸盐并投加到步骤二的棕色摇瓶中混合均匀；四、投加TOM‑CoFe₂O₄：将TOM‑CoFe₂O₄投加到步骤三中含有混合溶液的棕色摇瓶中充分搅拌，保持反应液温度为20~50 ℃和pH为3~9的条件下反应30 min~120 min，实现废水中染料的高效去除，并得到含有TOM‑CoFe₂O₄的溶液；五、采用外加磁场分离TOM‑CoFe₂O₄：采用外加磁场分离TOM‑CoFe₂O₄，回收的TOM‑CoFe₂O₄用乙醇和去离子水进行洗涤并在70 ‑75℃真空干燥，得到回收的TOM‑CoFe₂O₄。