[发明专利]用于降解印染废水的复合光芬顿催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开一种用于降解印染废水的复合光芬顿催化剂及其制备方法和应用，复合光芬顿催化剂包括核/壳型Fe₃O₄@MOF磁性载体及核/壳型Fe₃O₄@MOF磁性载体上负载的5‑磺基水杨酸铁(III)层。与现有技术相比，本发明制备得到的降解印染废水的光芬顿催化剂具有可见光响应频率范围宽，光转换效率高、溶液pH适用范围宽、选择性好、抗干扰能力强且可重复利用等优势，在可见光照射下可快速高效降解印染废水，并可以通过外界磁场可以快速将催化剂从溶液中分离，从而实现催化剂的回收再利用，大大降低了废水处理成本，制备过程简单，反应条件温和、能耗低、合成方法简单、成本低、易实现工业化生产。

主权项

1.一种用于降解印染废水的复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、制备巯基化Fe3O4纳米球：将FeCl3置于乙二醇中，搅拌溶解后加入无水醋酸钠，继续搅拌至完全溶解后，将体系温度升至170‑300℃，反应5‑12h，反应结束后，将沉淀物分离、洗涤、干燥，得到磁性纳米微球，将磁性纳米微球加入质量浓度为0.02‑0.1mol/L的巯基乙酸的乙醇溶液中，在25℃下微波反应0.5‑2h，反应结束后，将沉淀物分离、洗涤、干燥，即得到所述巯基化Fe3O4纳米球；步骤二、制备核/壳型Fe3O4@MOF：将步骤一得到的巯基化Fe3O4纳米球加入FeCl3的乙醇溶液，超声分散2‑10min，然后在水浴65～80℃条件下，搅拌反应10‑30min，反应结束后，将沉淀物分离、乙醇洗涤后，加入均苯三甲酸的乙醇溶液，超声分散2‑10min，然后在水浴65～80℃条件下，搅拌反应10‑30min，反应结束后，将沉淀物分离、乙醇洗涤后，巯基化Fe3O4纳米球外包覆有单层MOF，重复多次，直到巯基化Fe3O4纳米球外包覆有多层MOF，形成所述核/壳型Fe3O4@MOF；步骤三、制备复合光芬顿催化剂：将九水硝酸铁溶解于稀硝酸中得到质量浓度为0.02‑0.1mol/L的硝酸铁溶液，然后在室温下，将5‑磺基水杨酸搅拌加入硝酸铁溶液中，调节溶液呈酸性后，将步骤二得到的核/壳型Fe3O4@MOF加入体系中，室温下搅拌反应18‑30h，反应结束后，将沉淀物分离、洗涤、在25℃下真空干燥，得到所述复合光芬顿催化剂。