[发明专利]微波活化煤基炭耦合Fe3O4仿酶催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种微波活化煤基炭耦合Fe3O4仿酶催化剂及其制备方法。其技术方案是：按KOH︰煤基炭的质量比为(1~2)︰1混匀，于微波发生装置中在500~700℃条件下活化；冷却，通入水蒸气，得活化煤基炭II；加除氧去离子水搅拌，静置，得上层KOH溶液和下层沉淀物；取下层沉淀物，洗涤，干燥，得改性煤基炭；按FeSO4·7H2O︰改性煤基炭︰除氧去离子水的质量比为(3~7)∶1∶(50~100)混匀，得悬浮液；按NaNO3︰NaOH︰除氧去离子水的质量比为(0.6~1)∶1∶(50~100)混匀，滴入悬浮液中，搅拌，静置，得下层磁性沉淀物，洗涤，干燥，即得微波活化煤基炭耦合Fe3O4仿酶催化剂。本发明工艺简单、操作性强、成本低、产率高、处理时间短和处理效果显著。

主权项

一种微波活化煤基炭耦合Fe3O4仿酶催化剂的制备方法，其特征在于所述制备方法的具体步骤是：步骤一、将煤基炭破碎，干燥，筛分，即得粒径为0.037~0.147mm的煤基炭；再按KOH∶所述煤基炭的质量比为(1~2)∶1配料，混合均匀，即得混合料；步骤二、将所述混合料加入到石英反应器中，再将所述石英反应器安装在微波发生装置中，通氮气10~15min；然后开启所述微波发生装置，以150~200℃/min的升温速率升温至500~700℃，活化4~12min，得到活化煤基炭I；步骤三、将所述活化煤基炭I冷却至60~90℃，再通入水蒸气，通入水蒸气的流量为0.8~1.2L/min，通入水蒸气的时间为10~15min，得到活化煤基炭II；步骤四、按所述活化煤基炭II∶除氧去离子水的质量比为1∶(50~100)，将所述活化煤基炭II与除氧去离子水混合均匀，在60~100r/min的条件下搅拌10~20min，静置5~10min，得到上层KOH溶液和下层沉淀物；将所述下层沉淀物用0.1mol/L盐酸洗涤2~3次，再用除氧去离子水洗涤至pH值为6~7，然后置于105℃干燥箱中干燥4~6h，得到改性煤基炭；步骤五、按FeSO4·7H2O∶所述改性煤基炭∶除氧去离子水的质量比为(3~7)∶1∶(50~100)，将FeSO4·7H2O、所述改性煤基炭和除氧去离子水混合均匀；再置于反应釜中，在氮气气氛和90~95℃的条件下，以500~1000r/min的转速搅拌20~30min，得到悬浮液；步骤六、按NaNO3∶NaOH∶除氧去离子水的质量比为(0.6~1)∶1∶(50~100)，将NaNO3、NaOH和除氧去离子水混合均匀，得到混合液；然后在500~1000r/min的搅拌条件下，按所述混合液∶所述悬浮液的质量比为1∶（1~1.1），将所述混合液以0.01L/min流量滴入所述悬浮液中，持续搅拌30~60min，再于磁场中静置5~10min；取下层磁性沉淀物，将所述下层磁性沉淀物用除氧去离子水和无水乙醇交替洗涤至pH值为6~7，最后在80~85℃条件下于真空干燥箱中干燥4~6h，制得微波活化煤基炭耦合Fe3O4仿酶催化剂。