[发明专利]一种利用废旧碱性电池制备复合纳米磁性光催化剂的方法

摘要

本发明公开了一种利用废旧碱性电池制备复合纳米磁性光催化剂的方法，具体为：将分拆的废旧碱性电池负、正极电极材料粉碎，将负极电极材料进行微生物浸提，得到制备铁氧体的准备液A，将准备液A进行水热合成反应，得到MnxZn1‑xFe2O4铁氧体固体粉末前驱体D，将正极电极材料进行化学浸提，得到掺锰氧化锌材料前驱体E，将MnxZn1‑xFe2O4铁氧体固体粉末前驱体D与掺锰氧化锌材料前驱体E进行共沉淀反应，得到MnxZn1‑xFe2O4@Zn0.9Mn0.1O纳米磁性光催化剂。本发明方法简单、高效且绿色环保，实现了废电池高附加值资源化的利用。

主权项

1.一种利用废旧碱性电池制备复合纳米磁性光催化剂的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将废旧碱性电池的正极和负极电池材料进行分拆，再将正极和负极电池材料分别进行机械破碎，并进行筛分，得到正极电极粉末和负极电极粉末；步骤2，配制生物浸提溶液，并进行菌株培养；步骤3，将步骤1得到的负极电极粉末加入到经步骤2处理的生物浸提培养溶液中进行生物浸提，每12h进行一次取样对生物浸提溶液中的锰离子、锌离子和铁离子的浓度进行监测，浸提结束后，再根据监测的浓度，向生物浸提溶液中添加锌离子、锰离子或铁离子中的一种或几种进行离子浓度调整，得到制备MnxZn1‑xFe2O4的准备液A；步骤4，将步骤3得到的制备MnxZn1‑xFe2O4的准备液A以10℃/min的升温速率升温至45℃～55℃，并加入NaOH溶液调节pH值，得到混合液B；步骤5，将步骤4得到的混合液B进行加热处理、连续搅拌，待混合液B呈黑色稠糊状，停止搅拌，将混合液B移至水热高压釜中进行热水合成反应，得到半成品液C，将半成品液C依次经离心、洗涤、烘干及研磨处理，得到MnxZn1‑xFe2O4铁氧体固体粉末前驱体D；步骤6，将步骤1中得到正极电极粉末加入到盐酸中进行化学浸提2h，浸提结束后监测锌离子和锰离子的浓度，再根据监测的浓度，向浸提溶液中添加锌离子或锰离子进行离子浓度调整，得到Zn0.9Mn0.1O液体前驱体E；步骤7，称取一定量步骤5中得到的MnxZn1‑xFe2O4铁氧体固体粉末前驱体D置于容器中，并加入若干蒸馏水，再放入超声波仪器中进行超声处理，得到分散液F，向分散液F中滴加步骤6得到的Zn0.9Mn0.1O液体前驱体E，搅拌，得到混合液G，向混合液G中逐滴加入氨水调节混合液G的pH值，再搅拌进行共沉淀反应，静置，得到黑色沉淀物，将黑色沉淀物依次经离心、洗涤处理后，将其置于烘箱中烘干，得到MnxZn1‑xFe2O4@Zn0.9Mn0.1O纳米磁性光催化剂。