一种电芬顿填充材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种电芬顿填充材料的制备方法，依次包括如下步骤：将黄铁矿粉碎，过40～100目筛，然后加入到浓度为5～20mg/L的三氯化钌溶液中，黄铁矿粉碎∶三氯化钌的重量比为1∶0.03～0.5，超声振荡0.5～4h；在室温下，加入10mL～150mL浓度为100～200mg/L的NH4HCO3溶液，调节PH值为7至9，搅拌4～5h；沉淀、过滤，用蒸馏水、丙酮洗涤固体，最后在100～120℃下，干燥8～24h，再置于马弗炉中在300～500℃下煅烧2～4h，即制得一种电芬顿填充材料。利用二氧化钌的优异电极性能，并负载于黄铁矿表面，形成具有特殊性能的三维电极，既稳定又促进反应中Fe

【技术实现步骤摘要】
一种电芬顿填充材料的制备方法
本专利技术涉及环境污染控制领域，尤其涉及一种电芬顿填充材料的制备方法。
技术介绍
随着科技的发展，来自工农业生产中产生的毒害有机污染物严重威胁着环境和人类的健康，寻求一种新型高效的环境治理技术具有重要的意义。水体中含有大量的有机污染物，它们以毒性和使水中溶解氧减少的形式对生态系统产生影响，危害人体健康。随着我国国民经济的快速发展，高浓度的有机废水对我国宝贵的水资源造成了威胁。然而利用现有的生物处理方法，对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难，而高级氧化法可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势，能够使绝大部分有机物完全矿化或分解，具有很好的应用前景。传统的芬顿反应速度慢，主要原因是反应过程中二价铁离子和三价铁离子之间循环速度限制了整个芬顿反应过程。黄铁矿是地壳中分布最广的一种硫化物矿物，主要成分是二硫化亚铁(FeS2)，纯黄铁矿中含有46.67％的铁和53.33％的硫，工业上称其为硫铁矿。经常呈立方体、五角十二面体等晶形或块状集合体，见于多种成因的矿石和岩石中；而煤层中的黄铁矿往往成结核状产出。黄铁矿是提取硫、制造硫酸的主要矿物原料二氧化钌(RuO2)是氯碱、氯酸盐等化学工业中不可或缺的阳极材料，有优越的电催化活性。随着钌资源的开发，以及二氧化钌由于其出色的电化学性能和催化能力受到大家的广泛关注。例如，它能在低于室温的条件下利用O2将CO催化为CO2；可以作为超级电容器材料；能高活性高选择性催化氧化有机醇，传化成高价值的醛、酮等精细化工产品。许多研究者发现，具有纳米尺度的水合二氧化钌具有更高活性与高的使用效率，所以制备负载型的水合纳米二氧化钌，使其在载体上高度分散、颗粒小而均匀、稳定性好，成为国内外研究的重要内容，也是钌资源开发利用的重要技术之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有技术的不足，提供一种电芬顿填充材料的制备方法。本专利技术采用的技术方案是依次包括如下步骤：1)将黄铁矿粉碎，过40～100目筛，然后加入到浓度为5～20mg/L的三氯化钌溶液中，黄铁矿粉碎∶三氯化钌的重量比为1∶0.03～0.5，超声振荡0.5～4h；2)在室温下，加入10mL～150mL浓度为100～200mg/L的NH4HCO3溶液，调节PH值为7至9，搅拌4～5h；3)沉淀、过滤，用蒸馏水、丙酮洗涤固体，最后在100～120℃下，干燥8～24h，再置于马弗炉中在300～500℃下煅烧2～4h，即制得一种电芬顿填充材料。本专利技术的优点是：(1)黄铁矿中的硫化铁一方面提供芬顿反应所需要的铁，在其表面进行芬顿反应，同时有助于促进参与反应的Fe3+/Fe2+之间的循环。(2)黄铁矿和负载的二氧化钌形成双电极，形成具有特殊性能的三维电极，在电场作用下大大电芬顿作用点，提高降解效果。具体实施方式以下进一步提供本专利技术的3个实施例：实施例1将黄铁矿粉碎，过100目筛，然后加入到浓度为20mg/L的三氯化钌溶液中，黄铁矿粉碎∶三氯化钌的重量比为1∶0.5，超声振荡4h；在室温下，加入150mL浓度为200mg/L的NH4HCO3溶液，调节PH值为9，搅拌5h；沉淀、过滤，用蒸馏水、丙酮洗涤固体，最后在120℃下，干燥24h，再置于马弗炉中在500℃下煅烧4h，即制得一种电芬顿填充材料。将制得的电芬顿填充材料加入到电解槽的两极之间，该电解槽采用碳质惰性电极，待处理含甲苯有机废水置于电解槽中，两端加上36V电压，加入10微升质量百分比为30％的双氧水后，经过20分钟，该有机废水的COD去除率为98.3％。实施例2将黄铁矿粉碎，过40目筛，然后加入到浓度为5mg/L的三氯化钌溶液中，黄铁矿粉碎∶三氯化钌的重量比为1∶0.03，超声振荡0.5h；在室温下，加入10mL浓度为100mg/L的NH4HCO3溶液，调节PH值为7，搅拌4h；沉淀、过滤，用蒸馏水、丙酮洗涤固体，最后在100℃下，干燥8h，再置于马弗炉中在300℃下煅烧2h，即制得一种电芬顿填充材料。将制得的电芬顿填充材料加入到电解槽的两极之间，该电解槽采用碳质惰性电极，待处理含苯酚有机废水置于电解槽中，两端加上36V电压，加入10微升质量百分比为30％的双氧水后，经过20分钟，该有机废水的COD去除率为99.5％。实施例3将黄铁矿粉碎，过80目筛，然后加入到浓度为10mg/L的三氯化钌溶液中，黄铁矿粉碎∶三氯化钌的重量比为1∶0.2，超声振荡2h；在室温下，加入150mL浓度为150mg/L的NH4HCO3溶液，调节PH值为8，搅拌5h；沉淀、过滤，用蒸馏水、丙酮洗涤固体，最后在120℃下，干燥24h，再置于马弗炉中在400℃下煅烧3h，即制得一种电芬顿填充材料。将制得的电芬顿填充材料加入到电解槽的两极之间，该电解槽采用碳质惰性电极，待处理含橙黄染料的有机废水置于电解槽中，两端加上36V电压，加入10微升质量百分比为30％的双氧水后，经过20分钟，该有机废水的COD去除率为99.1％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电芬顿填充材料的制备方法，其特征是依次包括如下步骤：1)将黄铁矿粉碎，过40～100目筛，然后加入到浓度为5～20mg/L的三氯化钌溶液中，黄铁矿粉碎∶三氯化钌的重量比为1∶0.03～0.5，超声振荡0.5～4h；2)在室温下，加入10mL～150mL浓度为100～200mg/L的NH4HCO3溶液，调节PH值为7至9，搅拌4～5h；3)沉淀、过滤，用蒸馏水、丙酮洗涤固体，最后在100～120℃下，干燥8～24h，再置于马弗炉中在300～500℃下煅烧2～4h，即制得一种电芬顿填充材料。

【技术特征摘要】
1.一种电芬顿填充材料的制备方法，其特征是依次包括如下步骤：1)将黄铁矿粉碎，过40～100目筛，然后加入到浓度为5～20mg/L的三氯化钌溶液中，黄铁矿粉碎∶三氯化钌的重量比为1∶0.03～0.5，超声振荡0.5～4h；2)在室温下，加入10mL～...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉秋月，戴竹青，马建锋，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32