【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种类芬顿催化剂的制备方法及应用，尤其涉及一种纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法及应用。
技术介绍
1、水污染对生态环境和人类健康造成了严重危害，其中染料废水污染因为普遍存在且难于处理引起了人们的关注。染料通常具有很强的化学稳定性和生物难降解性，染料还可以与环境中的一些重金属离子络合造成更为复杂的水体污染问题。目前，染料废水的处理方法有光催化降解、膜过滤、絮凝与沉淀、电化学、吸附以及芬顿催化降解等。其中，基于fe2+/h2o2体系的芬顿反应，可产生羟基自由基(·oh)，能氧化分解有机污染物，被认为是一种有效的污水处理方法。但芬顿反应需在酸性条件下(ph 2.8-3.5)进行，且产生大量含铁污泥，这制约了芬顿反应的大规模应用。
2、为克服芬顿反应的局限性，类芬顿反应技术(由固体催化剂和h2o2组成)日益发展。类芬顿反应是除fe2+以外，fe3+、含铁矿物以及其他一些过渡金属如co、cd、cu、ag、mn、ni等对h2o2起催化作用的一类反应的总称。类芬顿反应不仅适用ph范围广，而且催化剂易于回收，能多次利用。
3、近年来，天然矿物吸附剂被应用于废水的处理。硅酸盐是粘土矿物最常见的组成成分，粘土具有较大的比表面积、稳定的化学机械性能、良好的环境兼容性等特性，是水体污染修复的理想材料之一。但是，天然矿物由于自身吸附能力有限，限制了其应用范围。因此，对天然硅酸盐改性或合成低成本、高活性硅酸盐，吸引了人们的研究兴趣。公开号为cn110482560 a的中国专利申请公开了一种二维硅酸锰纳米片的制备方法
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种环保无毒、成本低、对水体中有机染料有较强吸附和催化降解作用的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法；
2、本专利技术的第二个目的是提供上述的方法制备的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂在催化降解染料废水中的应用。
3、技术方案：本专利技术所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将硅源加入到锰盐的水溶液中，搅拌后得到悬浊液；所述硅源为硅藻土或者为稻壳灰经焙烧、研磨后得到的sio2粉末；
5、(2)将悬浊液转移至反应釜中，加入氨水和水，搅拌后，在加热条件下进行水热反应，反应后将产物洗涤，干燥，得到纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂。
6、其中，步骤(1)中，所述硅源与锰盐的质量比为(0.30～0.35)：1。
7、其中，步骤(2)中，加入氨水的体积与反应釜的容积比为(0.8～1.2):50。
8、其中，步骤(2)中，在140～180℃温度下水热处理16～24h。
9、其中，步骤(2)中，将悬浊液转移至反应釜中，加入氨水，并用水将反应釜填充至容积的70％～80％。
10、其中，步骤(1)中，所述锰盐水溶液的浓度为0.05～0.1mol/l。
11、其中，步骤(1)中，所述硅源为稻壳灰经焙烧、研磨后得到的sio2粉末，所述焙烧的温度为550～650℃。
12、其中，步骤(1)中，所述锰盐为氯化锰和/或乙酸锰。
13、其中，步骤(2)中，反应后离心沉降，将得到的沉淀物洗涤、干燥；所述干燥的过程为：在70～80℃条件下干燥4～8h。
14、其中，步骤(1)中，搅拌过程为：先磁力搅拌2～10min，再超声振荡10～30min。
15、上述的方法制备的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂在催化降解染料废水中的应用。
16、有益效果：本专利技术与现有技术相比，取得如下显著效果：(1)本专利技术采用稻壳灰或硅藻土作为硅源，来源广泛，制备工艺简单，生产成本低，整个反应在水溶液中进行，没有使用任何有机溶剂，经济环保，便于工业化生产。(2)本专利技术制备的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂，增大了比表面积，有效提高了对染料分子的吸附性能；mn离子在h2o2的作用下，发生mn2+到mn3+的可逆转变，产生·o2-和·oh自由基，·o2-和·oh能分解吸附的染料分子，使分子链断裂，最终形成无害的co2和h2o。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硅源与锰盐的质量比为(0.30～0.35)：1。
3.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，加入氨水的体积与反应釜的容积比为(0.8～1.2):50。
4.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在140～180℃温度下水热处理16～24h。
5.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将悬浊液转移至反应釜中，加入氨水，并用水将反应釜填充至容积的70％～80％。
6.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锰盐的水溶液的浓度为0.05～0.1mol/L。
7.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硅源为稻壳灰经焙烧、研
8.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锰盐为氯化锰和/或乙酸锰。
9.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，干燥的过程为：在70～80℃条件下干燥4～8h。
10.一种权利要求1所述的方法制备的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂在催化降解染料废水中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硅源与锰盐的质量比为(0.30～0.35)：1。
3.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，加入氨水的体积与反应釜的容积比为(0.8～1.2):50。
4.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在140～180℃温度下水热处理16～24h。
5.根据权利要求1所述的纳米片状硅酸锰类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将悬浊液转移至反应釜中，加入氨水，并用水将反应釜填充至容积的70％～80％。
...【专利技术属性】
技术研发人员：沈嘉宇，缪菊红，邓皓文，王未甲，王婧，缪雨萱，李敬发，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。