[发明专利]一种用于去除水中痕量难降解有机物的中空纳米铜/稀土催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用于去除废水中痕量难降解有机物的催化剂的制备方法及应用。该催化剂是通过铜和稀土金属对于中空磁性纳米材料进行改性制得的。我们发现其在废水处理净化工艺中可以高效地选择性催化氧化废水中的痕量难降解有机物。本方法制备的催化剂具有能和反应液充分接触、选择性高、活性高、性能稳定、使用寿命长、易于回收重复利用的特点。

主权项

1.一种用于去除水中痕量难降解有机物的中空纳米铜/稀土催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将聚苯乙烯微球分散于水中，按照1:1‑2的质量比向上述分散液中加入粒径5‑15nm的四氧化三铁颗粒，在常温下调节pH值至2‑3，使四氧化三铁通过静电吸附作用负载在聚苯乙烯微球表面，然后在上述溶液中滴加正硅酸乙酯和十八烷基三甲基硅烷的混合物，在常温常压下进行水解反应，待水解完全后将反应液过滤，经过焙烧，去除聚苯乙烯微球，得到中空磁性介孔纳米载体；（b）将铜和稀土金属的可溶性盐按一定物质的量比例混合，形成浸渍液，并按照1wt%‑50wt%的浸渍量，采用浸渍法负载到步骤（a）得到的中空磁性介孔纳米载体上，浸渍20‑28小时后，将溶液过滤得到催化剂前驱体，将上述前驱体阴干20‑28h，然后550‑650℃下焙烧2‑4h，即得到铜/稀土改性的中空纳米催化剂；所述的稀土金属为镧、铈、钐、钇中的一种；所述的铜和稀土金属的物质的量比例为1:1~1:4；在步骤（b）所述的浸渍过程中，浸渍液的质量浓度为1%~50%。