專利名稱：普魯土藍(lán)光芬頓催化劑的制備及其降解有機(jī)污染物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種異相光芬頓催化劑的制備和固定化，特別涉及一種普魯士藍(lán)的固定化及其可見光光芬頓降解有機(jī)污染物的方法。
背景技術(shù)：
芬頓(Fenton reagent)是過氧化氫和亞鐵離子的混合物,該混合物所生成輕基自由基有很強(qiáng)的氧化性，因此，該試劑可以用于有機(jī)污染物的降解。但是，均相催化劑Fe(II)只能在PH2. 5-3. 5之間有高的催化活性，容易流失，中性條件下容易發(fā)生水解，失去了催化活性，也不能重復(fù)利用。為了解決這些問題，人們將鐵離子固定到載體上制備了異相芬頓催化劑，比如將鐵離子固定到活性炭、分子篩、介孔的二氧化硅、陶瓷以及納米碳管上等。為了充分利用太陽能，在異相芬頓反應(yīng)體系中，人們引入了光-芬頓催化反應(yīng)，以提高光輻射下有機(jī)污染物的降解效率。 但是，目前人們制備的異相光芬頓催化劑僅對紫外光有響應(yīng)，而紫外光只占太陽能的4%左右，還有96%的能量來自可見光和紅外光，因此，開發(fā)能充分利用可見光的芬頓催化劑顯得尤為重要。我們曾經(jīng)報道過普魯士藍(lán)膠體懸浮液可光催化降解有機(jī)污染物(劉守清等J. Hazar. Mater.，2010，182 :665-671 ；Environ. Chem. Lett.，2011，9 :31-35 ;蘇州科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2009. 26 (4) :39-42)。但是普魯士藍(lán)膠體容易流失，不能固定，不能有效地回收重復(fù)利用，這就造成了資源的浪費。因此，制備固定化的普魯士藍(lán)光芬頓催化劑及充分利用可見光降解有機(jī)污染物是環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種普魯土藍(lán)光芬頓催化劑的制備，其具體制備過程包括以下步驟(I)、以三氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵或硫酸亞鐵銨以及鐵氰化鉀、亞鐵氰化鉀為原料，將其分別溶解于超純水中，制備得到含鐵離子和鐵氰根離子的溶液；(2)、以分子篩、高嶺土或者建筑垃圾作為載體，將其至于步驟(I)中含鐵離子的溶液中，十分鐘后取出用水稍微沖洗；(3)、將步驟(2)中的載體再浸泡于步驟(I)中含鐵氰根離子的溶液中，十分鐘后取出用水稍微沖洗；(4)、反復(fù)循環(huán)步驟⑵和(3)5次以上，即得到固定化的普魯土藍(lán)光芬頓催化劑。一種普魯土藍(lán)光芬頓催化劑及其降解有機(jī)污染物的方法，所述方法步驟為A、將上述步驟(4)制得的光芬頓催化劑與過氧化氫混合；B、在可見光的照射下，對有機(jī)污染物進(jìn)行降解。本發(fā)明帶來的有益效果是I、該方法簡便易行，催化劑可循環(huán)重復(fù)使用，；
2、該方案能有效脫去污染水的色度，降低污染水的C0D。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的較佳實施例作詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍作出更為清楚明確的界定。普魯士藍(lán)光芬頓催化劑的制備的具體實施例如下實施例I將建筑垃圾紅磚碎塊碾磨到一定粒度，將其浸泡于I X 10_2M的K3Fe (CN) 6溶液中l(wèi)Omin，取出用水稍微沖洗，再浸泡于1X10_2M的(NH4) 2Fe (SO4) 2溶液中l(wèi)Omin，取出用水稍微沖洗。如此反復(fù)循環(huán)5次以上，就得到了固定化的普魯士藍(lán)光芬頓催化劑。實施例2將高嶺土浸泡于I X 10_2M的K4Fe (CN)6溶液中l(wèi)Omin，取出用水稍微沖洗，再浸泡于I X 10_2M的Fe (NO3) 3溶液中l(wèi)Omin，取出用水稍微沖洗。如此反復(fù)循環(huán)5次以上，就得到了固定化的普魯士藍(lán)光芬頓催化劑。實施例3將4A型分子篩浸泡于I X 10_2M的K3Fe (CN) 6溶液中l(wèi)Omin，取出用水稍微沖洗，再浸泡于IX 10_2M的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中l(wèi)Omin，取出用水稍微沖洗。如此反復(fù)循環(huán)5次以上，就得到了固定化的普魯士藍(lán)光芬頓催化劑。普魯士藍(lán)光芬頓催化劑降解有機(jī)污染物方法的具體實施例如下實施例4
取上述普魯士藍(lán)光芬頓催化劑2. Og,加入過氧化氫使其濃度為I. 0 X IO-2M,降解濃度為10mg/L體積為50mL的孔雀石綠有機(jī)染料，以300W紫外可見燈作為光源，以420nm的濾光片將紫外光過濾掉，得到可見光，照射70分鐘后，其特色率大于97%。實施例5取上述普魯士藍(lán)光芬頓催化劑2. Og,加入過氧化氫使其濃度為I. 0 X IO-2M,降解濃度為15mg/L體積為50mL的羅丹明B有機(jī)染料，以300W紫外可見燈作為光源，以420nm的濾光片將紫外光過濾掉，得到可見光，照射120分鐘后，其特色率大于95%。實施例6取上述普魯士藍(lán)光芬頓催化劑2. Og,加入過氧化氫使其濃度為I. OX 10_2M，降解濃度為10mg/L體積為50mL的甲基橙有機(jī)染料，以300W紫外可見燈作為光源，以420nm的濾光片將紫外光過濾掉，得到可見光，照射100分鐘后，其特色率大于96%。在上述三個普魯士藍(lán)異相光芬頓催化劑降解有機(jī)污染物方法的具體實施例中，每次降解完成后，催化劑可分離出來，并且分離出來的催化劑可以重復(fù)循環(huán)使用。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
之一，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種普魯土藍(lán)光芬頓催化劑的制備，其特征在于，其具體制備過程包括以下步驟 (1)、以三氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵或硫酸亞鐵銨以及鐵氰化鉀、亞鐵氰化鉀為原料，將其分別溶解于超純水中，制備得到含鐵離子和鐵氰根離子的溶液； (2)、以分子篩、高嶺土或者建筑垃圾作為載體，將其至于步驟(I)中含鐵離子的溶液中，十分鐘后取出用水稍微沖洗； (3)、將步驟(2)中的載體再浸泡于步驟(I)中含鐵氰根離子的溶液中，十分鐘后取出用水稍微沖洗；(4)、反復(fù)循環(huán)步驟(2)和(3)5次以上，即得到固定化的普魯土藍(lán)光芬頓催化劑。
2.如要求I所述的一種普魯土藍(lán)光芬頓催化劑及其降解有機(jī)污染物的方法，其特征在于，所述方法步驟為 A、將上述步驟(4)制得的光芬頓催化劑與過氧化氫混合； B、在可見光的照射下，對有機(jī)污染物進(jìn)行降解。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種普魯土藍(lán)光芬頓催化劑的制備以三氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵或硫酸亞鐵銨以及鐵氰化鉀、亞鐵氰化鉀為原料，將其分別溶解于超純水中，制備得到含鐵離子和鐵氰根離子的溶液；以分子篩、高嶺土或者建筑垃圾作為載體，將普魯士藍(lán)固定到這些載體上，得到固定化的普魯士藍(lán)光芬頓催化劑。本發(fā)明還提供了一種普魯土藍(lán)光芬頓催化劑降解有機(jī)污染物的方法將制備得到的光芬頓催化劑，與過氧化氫混合在光照條件下，可以降解有機(jī)模擬污染物。本發(fā)明所述方法簡便易行，催化劑可循環(huán)重復(fù)使用，同時能有效脫去污染水的色度，降低污染水的COD。
文檔編號B01J29/76GK102962063SQ20111025622
公開日2013年3月13日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者劉守清, 程實 申請人:蘇州科技學(xué)院