System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种磁性CoFe2O4/W2O6复合材料及其制备方法与应用技术_技高网

一种磁性CoFe2O4/W2O6复合材料及其制备方法与应用技术

技术编号:42686880 阅读:4 留言:0更新日期:2024-09-10 12:34
本发明专利技术公开了一种磁性CoFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;/W<subgt;2</subgt;O<subgt;6</subgt;复合材料及其制备方法与应用,制备过程包括:铁源和钴源溶于溶剂中,调节pH值小于7,惰性气体保护下加热反应;往上一步所得溶液加入W<subgt;2</subgt;O<subgt;6</subgt;,搅拌反应;往上一步所得溶液滴加NaOH和NaNO<subgt;3</subgt;的混合溶液,加热搅拌反应,冷却至室温,纯化干燥得到CoFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;/W<subgt;2</subgt;O<subgt;6</subgt;复合材料。本发明专利技术优点包括:原料易得,制备方法简单;CoFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;/W<subgt;2</subgt;O<subgt;6</subgt;复合材料能活化过一硫酸盐体系对有机污染物、抗性菌、抗性基因具有高效的降解效果,能应用在养殖废水处理上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及养殖废水处理,尤其涉及养殖废水催化剂制备技术。


技术介绍

1、水产养殖和畜牧业是大规模经济产业,在带来不错的经济效益同时也给环境保护带来巨大挑战。水产养殖和畜牧业需要用到多种药物治疗疾病、对生存环境如水体、圈舍等进行维护,会产生含有多种对环境不友好的难降解污染成分如有机污染物、抗性菌、抗性基因等的养殖废水,这为水处理带来了很大的挑战。

2、水产养殖和畜牧业长期滥用抗生素很可能会诱导动物体内抗生素抗性基因(args)表达,使病原菌耐药。由抗生素耐药细菌(arb)引起的感染,尤其是能耐多药的arb引起的感染,会使抗生素的疗效降低而难以治疗,这令arb感染具有高的死亡率和发病率。args经排泄后将对养殖区域及其周边环境造成潜在基因污染。args还极有可能在环境中传播、扩散,对公共健康和食品、饮用水安全构成威胁。当args进入水库或养殖环境中,饮用水和废水处理过程无法完全去除args,args可通过食物链传递最终危及人类健康。

3、过一硫酸盐(pms)是高级氧化中常见的氧化剂,具有化学性能稳定、易溶于水等优点。因pms具有较高的键能,其表现出一个相对较低的氧化电位,因而pms需要催化剂进行活化才能产生自由基,活化后产生的硫酸根自由基能降解多种有机污染物,使其断裂或矿化,生成二氧化碳和水。活化方式有紫外线活化、热活化、co2+等金属离子活化、mno2和co3o4等金属氧化物活化。这些方法需要能量投入、化学品投放,化学品投放则会产生金属离子浸出等二次污染问题,甚至活化效率不高,影响污染物降解。

<p>4、因此有必要研发一种能提高过一硫酸盐对水体中有机污染物、arb、args等有害物质降解效率,还能回收以避免对水体、养殖环境产生二次污染的催化剂。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种磁性cofe2o4/w2o6复合材料及其制备方法与应用,以解决养殖废水中有机污染物、含抗性基因抗性菌、抗性基因等对环境不友好的难降解成分和催化剂残留二次污染的问题。

2、为了达到上述目的本专利技术采用如下技术方案:

3、一种磁性cofe2o4/w2o6复合材料的制备方法,步骤包括:

4、铁源和钴源溶于溶剂中,调节ph值小于7,惰性气体保护下加热反应;往上一步所得溶液加入w2o6,搅拌反应;往上一步所得溶液滴加naoh和nano3的混合溶液,加热搅拌反应,冷却至室温,纯化干燥得到cofe2o4/w2o6复合材料。

5、进一步地,所述铁源为二价铁离子化合物;

6、所述钴源为二价钴离子化合物。

7、进一步地,所述铁源为feso4·7h2o;

8、所述钴源为cocl2·6h2o;

9、所述cofe2o4/w2o6复合材料中w2o6的质量分数为2%~7%。

10、进一步地,所述cofe2o4/w2o6复合材料中w2o6的质量分数为5%。

11、进一步地,所述w2o6的制备过程包括:在室温条件下,钨源、nh2oh·hcl和硫源溶于溶剂中,再加入少量十六烷基三甲基溴化铵,将所得混合溶液高温反应,而后冷却至室温,清洗干燥得w2o6。

12、进一步地,所述w2o6的制备过程包括:在室温条件下,按照钨源、nh2oh·hcl和硫源摩尔比为1:2:4,将一定量na2wo4·2h2o、nh2oh·hcl和ch4n2s溶于去离子水中,充分搅拌直至溶解;再加入少量十六烷基三甲基溴化铵,将所得混合溶液180℃反应24h;冷却至室温后,用无水乙醇和去离子水洗涤合成的样品数次,再离心,冷冻干燥24h后,即得w2o6,研磨保存备用。

13、进一步地,磁性cofe2o4/w2o6复合材料的制备方法,步骤包括:

14、按照铁源和钴源摩尔比为2∶1,称取一定量的feso4·7h2o和cocl2·6h2o溶于去离子水中,加入少量的80%水合肼,使溶液的ph值保持在1.0以下;在n2氛围下,将此溶液加热至90~100℃进行反应;再加入一定量的w2o6,搅拌30min;之后将相同体积的naoh和nano3的混合溶液以5ml/min的速率滴入上述溶液,naoh和nano3摩尔比为4:0.9,铁源和nano3摩尔比为1:3;待溶液滴加完毕,反应体系在90℃以500rpm的速率搅拌2h后,再冷却至室温;清洗、干燥24h后,即得cofe2o4/w2o6复合材料,研磨保存备用。

15、本专利技术还提供一种所述制备方法得到的磁性cofe2o4/w2o6复合材料。

16、本专利技术还提供一种所述磁性cofe2o4/w2o6复合材料在处理废水中的应用。

17、本专利技术还提供一种所述磁性cofe2o4/w2o6复合材料在制备处理废水的药物中的应用。

18、本专利技术的优点包括:

19、原料易得,制备方法简单。

20、pms是一种效率高、成本低、对环境友好的氧化剂。磁性cofe2o4作为非均相催化剂,其钴和铁离子之间强烈的协同作用活化pms生成具有强氧化能力的自由基,能高效降解水环境中难降解的有机污染物;在w2o6上负载cofe2o4会减少其磁性带来的聚集,保证其长期运行的稳定性,且不影响co和fe之间的协同效应,可加速fe2+/fe3+循环,cofe2o4/w2o6复合材料能活化过一硫酸盐体系,使其对有机污染物、含抗性基因抗性菌、抗性基因具有高效的降解效果,能应用在养殖废水处理上。

21、便于后续的循环使用和回收。cofe2o4/w2o6复合材料具有磁性,将其应用于水处理能够利用该特性实现回收,可以重复利用,节约成本,避免残留造成二次污染。

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【技术保护点】

1.一种磁性CoFe2O4/W2O6复合材料的制备方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述一种磁性CoFe2O4/W2O6复合材料的制备方法,其特征在于:

3.根据权利要求1或2所述一种磁性CoFe2O4/W2O6复合材料的制备方法,其特征在于:

4.根据权利要求3所述一种磁性CoFe2O4/W2O6复合材料的制备方法,其特征在于:

5.根据权利要求1所述一种磁性CoFe2O4/W2O6复合材料的制备方法,其特征在于:

6.根据权利要求5所述一种磁性CoFe2O4/W2O6复合材料的制备方法,其特征在于:

7.根据权利要求1所述一种磁性CoFe2O4/W2O6复合材料的制备方法,其特征在于:

8.一种如权利要求1-7任一所述制备方法得到的磁性CoFe2O4/W2O6复合材料。

9.一种如权利要求8所述磁性CoFe2O4/W2O6复合材料在处理废水中的应用。

10.一种如权利要求8所述磁性CoFe2O4/W2O6复合材料在制备处理废水的药物中的应用。

【技术特征摘要】

1.一种磁性cofe2o4/w2o6复合材料的制备方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述一种磁性cofe2o4/w2o6复合材料的制备方法,其特征在于:

3.根据权利要求1或2所述一种磁性cofe2o4/w2o6复合材料的制备方法,其特征在于:

4.根据权利要求3所述一种磁性cofe2o4/w2o6复合材料的制备方法,其特征在于:

5.根据权利要求1所述一种磁性cofe2o4/w2o6复合材料的制备方法,其特征在于:

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【专利技术属性】
技术研发人员:公晗张艳琼韦高玲严慕婷刘鹏卢凤如李凤林津圭陈颖欣
申请(专利权)人:华南农业大学
类型:发明
国别省市:

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