CN112916025B - 一种羟基氯铜催化剂、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种羟基氯铜催化剂、制备方法及应用，包括以下步骤：步骤1：分别配制氯化铜溶液和碱溶液；步骤2：将氯化铜溶液和碱溶液同时滴定混合，混合过程中控制溶液pH为4.0～8.0，滴定完成后搅拌充分反应，得到浆料；其中OH和Cu的摩尔比为0.5～2；步骤3：将步骤2得到的浆料晶化、过滤、洗涤、干燥即得到所需羟基氯铜催化剂；本发明催化剂的制备方法简单，无需高温焙烧，得到的催化剂在反应催化降解废水中芳环类物质时，反应条件温和，稳定性好；并且可以在较宽的pH范围内均具有较好的催化性能，可重复多次使用。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种羟基氯铜催化剂、制备方法及应用。
背景技术
随着石油化工行业的快速发展，炼油厂产生的含芳环类废水，为生态环境带来诸多负面影响。这些有机污染物不仅会对水体和大气造成污染，严重危害环境和生态，而且对人体的血液、神经、生殖系统造成危害。Fenton氧化技术能有效去除废水中的有机污染物，在废水处理中应用广泛。Fenton氧化技术利用Fe2+与H2O2反应生成·OH自由基，依靠·OH自由基的强氧化性，将有机污染物完全降解并矿化为小分子CO2和H2O，从而彻底消除污染。Fenton氧化技术操作简单、费用低廉，无需复杂的设备且环境友好是近年来国际上广泛采用的一种新型氧化技术。
传统Fenton氧化技术以Fe系作为催化剂，其缺点是Fe3+被H2O2还原为Fe2+的类Fenton反应速率常数低。从根本上限制了其Fe2+/Fe3+的循环能力，严重影响了催化剂的降解效率。此外，由于铁离子存在，反应必须在pH值为3～4的酸性介质中进行，同时后续废水需要添加碱液进行pH调节，增大处理费用。
Cu作为廉价的过渡金属，由于Cu2+和Fe3+之间溶解度特性的差异，相比于铁系Fenton催化剂，铜系Fenton催化剂适用于更宽pH范围。Fenton反应中Cu+/Cu2+之间的氧化还原循环与Fe2+/Fe3+相似，但Cu2+的还原反应速率常数远大于Fe3+的还原反应速率常数。CN103285862 A公开了一种制备CuFeO2类Fenton催化剂的制备方法。该方法是将硝酸铁和硝酸铜溶于水，加入碱和弱还原剂得到溶胶，将溶胶进行水热反应，得到CuFeO2催化剂。该方法虽然能有效地将大分子有机物降解为小分子有机物，但将大分子有机物矿化为CO2和H2O的效率只有50～65％。CN 104841451 A公开了一种MnO2掺杂Cu介孔材料的制备。该方法先将高锰酸钾和CuSO4·5H2O共同溶于去离子水中，得到前驱体溶液，再向前驱体溶液中加入还原剂马来酸，经老化、过滤、洗涤、干燥、煅烧和冷却得到MnO2掺杂Cu催化剂。该方法制备的催化剂是介孔材料，借助材料发达的孔道，提高掺杂Cu的分步，增强了有机污染物的界面吸附，提高了有机物的降解率。但是该方法需在290～310℃高温下焙烧，过程复杂，需要引入除Cu之外的其他金属，成本较高同时也未报道该催化剂对有机污染物的矿化率。CN108079989 A公开了一种Cu/石墨烯类Fenton催化剂。该方法将Cu(NO3)2·3H2O溶于去离子水中，加入10％NaOH调节pH＝10，过滤得到滤饼，将滤饼再无水乙醇超声。另取改进Hummers方法制得的氧化石墨加入到无水乙醇超声。将上述两种溶液混合，超声后调pH＝10，搅拌后转移到水热反应釜晶化，经过滤、洗涤、干燥得到Cu/石墨烯类催化剂。在H2O2条件下，当氧化石墨烯与Cu的质量为3：17时，经4h催化反应，对亚甲基蓝的降解率为99.5％。该方法制备的催化剂虽然对亚甲基蓝具有较高的降解率，但整个降解过程需耗费较长时间才能将污染物有效去除和未报到该催化剂对亚甲基蓝的矿化度。此外，该催化剂不仅需在200℃高温下晶化而且制备过程过于复杂，不利于实际应用。
现有的含铜基Fenton催化剂存在将污染物矿化为CO2和H2O的效率不高，同时无法在环境pH值降解，需调节体系pH值。现有的类Fenton催化剂降解污染物均采用降解率说明催化剂的催化性能，降解率只能说明目标有机物被降解为小分子有机物，而部分小分子有机物对环境仍具有一定的污染性。矿化率说明处理溶液中有机污染物能彻底转化为二氧化碳和水。本发明同时采用降解率和矿化率表征催化剂对有机污染物的处理效果，表明本发明制备的催化剂对有机污染物处理的更为彻底，不会产生其他次生污染物。
发明内容
本发明提供一种具有高效催化活性和良好化学稳定性，对有机污染物具有极高的矿化度的羟基氯铜催化剂、制备方法及应用。
本发明采用的技术方案是：一种羟基氯铜催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：分别配制氯化铜溶液和碱溶液；
步骤2：将氯化铜溶液和碱溶液同时滴定混合，混合过程中控制溶液pH为4.0～8.0，滴定完成后搅拌充分反应，得到浆料；其中OH和Cu的摩尔比为0.5～2；
步骤3：将步骤2得到的浆料晶化、过滤、洗涤、干燥即得到所需羟基氯铜催化剂。
进一步的，所述步骤3中的晶化温度为60～100℃，晶化时间为6～24h。
进一步的，所述步骤2中滴定混合过程在搅拌条件下进行，滴定完成后搅拌反应0.5h。
进一步的，所述碱溶液为氢氧化钠溶液；铜溶液为氯化铜溶液。
进一步的，所述步骤2混合过程中溶液的pH为6.5～8.0；步骤3中的晶化温度为80～100℃，晶化温度为16～24h。
进一步的，所述步骤2混合过程中溶液的pH为6.5～7.5；步骤3中的晶化温度为80～85℃，晶化温度为16～18h。
进一步的，所述OH和Cu的摩尔比为1～2，优选为1.5。
进一步的，所述羟基氯铜催化剂由两种不同的八面体组成，其中一种八面体由Cu2+占据，OH-和Cl-配位；另一种八面体由Cu2+占据，OH-配位。羟基氯铜催化剂为层状结构，结构层内为离子键和共价键结合，结构层间以氢键结合。
一种羟基氯铜催化剂的应用，所述羟基氯铜催化剂用于降解含芳烃类的废水。
一种羟基氯铜催化剂的应用，所述羟基氯铜催化剂降解含芳烃类的废水时，催化剂添加量为0.2～0.6g/L，反应温度为常温～50℃，反应时间为1～2h。
本发明的有益效果是：
(1)本发明制备的羟基氯铜催化剂制备过程简单，成本低廉，具有高效的催化活性和良好的化学稳定性；
(2)本发明制备的羟基氯铜催化剂易回收利用，对有机污染物有极高的矿化度；
(3)本发明制备的羟基氯铜催化剂对含芳香烃类废水的降解效果显著，能将大部分芳烃类有机物矿化为无毒无害的无机小分子；
(4)本发明制备的羟基氯铜催化剂在降解过程中，在环境pH和较低H2O2、催化剂用量条件下即可将废水中的多数芳烃类物质降解。
附图说明
图1为本发明实施例1得到的羟基氯铜催化剂的TEM图，a中标尺为100nm，b中标尺为200nm。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
一种羟基氯铜催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将二水氯化铜溶于煮沸过的去离子水中得到氯化铜溶液，将氢氧化钠溶于煮沸过的去离子水中得到氢氧化钠溶液；
步骤2：在剧烈搅拌条件下，将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液同时缓慢滴加到烧瓶中，滴定过程中控制烧瓶内溶液pH在4.0～8.0，滴定完成后继续搅拌0.5h，得到浆料；剧烈搅拌是为了能够使得氯化铜溶液和氢氧化钠溶液能够迅速混合；搅拌速度以两种溶液能够混合为准；控制滴定速度，从而控制滴定过程中的pH值。进一步优化控制pH值为6.5～8.0，更优的pH值为6.5～7.5。
步骤3：将步骤2得到的浆料晶化、过滤、洗涤、干燥即得到所需羟基氯铜催化剂。晶化温度为60～100℃，晶化时间为6～24h。进一步优化控制晶化温度为80～100℃，晶化时间为16～24h。更优的晶化温度为80～85℃，晶化时间为16～18h。
实施例1
一种羟基氯铜催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取4.262g的CuCl2·2H2O，溶于50mL煮沸去离子水中配制成氯化铜溶液；称取1.5g的NaOH溶于50mL煮沸去离子水中配制成NaOH溶液。
步骤2：在剧烈搅拌条件下，将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液同时缓慢滴加到烧瓶中，滴定过程中控制烧瓶内溶液pH在7.2，滴定完成后继续搅拌0.5h，得到浆料。
步骤3：将步骤2得到的浆料在80℃条件下晶化15h，然后过滤、洗涤、常温干燥，得到羟基氯铜催化剂。
本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂的TEM图如图1所示。从图中可以看出羟基氯铜催化剂为层状结构。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含苯酚废水，过程如下：
不调节苯酚水溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝6.3，称取0.4g·L-1催化剂投入100mL苯酚溶液中，加入25mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在50℃下搅拌反应60min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明苯酚被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
实施例2
一种羟基氯铜催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取8.524g的CuCl2·2H2O，溶于100mL煮沸去离子水中配制成氯化铜溶液；称取3.0g的NaOH溶于100mL煮沸去离子水中配制成NaOH溶液。
步骤2：在剧烈搅拌条件下，将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液同时缓慢滴加到烧瓶中，滴定过程中控制烧瓶内溶液pH在6.8，滴定完成后继续搅拌0.5h，得到浆料。
步骤3：将步骤2得到的浆料在100℃条件下晶化18h，然后过滤、洗涤、常温干燥，得到羟基氯铜催化剂。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含苯酚废水，过程如下：
不调节苯酚水溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝6.3，称取0.4g·L-1催化剂投入100mL苯酚溶液中，加入35mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在常温下搅拌反应60min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明苯酚被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
实施例3
一种羟基氯铜催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取8.524g的CuCl2·2H2O，溶于100mL煮沸去离子水中配制成氯化铜溶液；称取3.0g的NaOH溶于100mL煮沸去离子水中配制成NaOH溶液。
步骤2：在剧烈搅拌条件下，将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液同时缓慢滴加到烧瓶中，滴定过程中控制烧瓶内溶液pH在7.0，滴定完成后继续搅拌0.5h，得到浆料。
步骤3：将步骤2得到的浆料在80℃条件下晶化18h，然后过滤、洗涤、常温干燥，得到羟基氯铜催化剂。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含苯酚废水，过程如下：
不调节苯酚水溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝6.3，称取0.4g·L-1催化剂投入100mL苯酚溶液中，加入25mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在50℃下搅拌反应90min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明苯酚被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
实施例4
一种羟基氯铜催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取4.262g的CuCl2·2H2O，溶于50mL煮沸去离子水中配制成氯化铜溶液；称取1.0g的NaOH溶于50mL煮沸去离子水中配制成NaOH溶液。
步骤2：在剧烈搅拌条件下，将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液同时缓慢滴加到烧瓶中，滴定过程中控制烧瓶内溶液pH在7.0，滴定完成后继续搅拌0.5h，得到浆料。
步骤3：将步骤2得到的浆料在80℃条件下晶化18h，然后过滤、洗涤、常温干燥，得到羟基氯铜催化剂。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含苯酚废水，过程如下：
不调节苯酚水溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝6.3，称取0.4g·L-1催化剂投入100mL苯酚溶液中，加入25mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在50℃下搅拌反应90min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明苯酚被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
实施例5
一种羟基氯铜催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取8.524g的CuCl2·2H2O，溶于100mL煮沸去离子水中配制成氯化铜溶液；称取2.0g的NaOH溶于100mL煮沸去离子水中配制成NaOH溶液。
步骤2：在剧烈搅拌条件下，将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液同时缓慢滴加到烧瓶中，滴定过程中控制烧瓶内溶液pH在6.8，滴定完成后继续搅拌0.5h，得到浆料。
步骤3：将步骤2得到的浆料在100℃条件下晶化12h，然后过滤、洗涤、常温干燥，得到羟基氯铜催化剂。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含苯酚废水，过程如下：
不调节苯酚水溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝6.3，称取0.4g·L-1催化剂投入100mL苯酚溶液中，加入35mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在50℃下搅拌反应60min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明苯酚被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
实施例6
一种羟基氯铜催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取8.524g的CuCl2·2H2O，溶于100mL煮沸去离子水中配制成氯化铜溶液；称取2.0g的NaOH溶于100mL煮沸去离子水中配制成NaOH溶液。
步骤2：在剧烈搅拌条件下，将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液同时缓慢滴加到烧瓶中，滴定过程中控制烧瓶内溶液pH在7.2，滴定完成后继续搅拌0.5h，得到浆料。
步骤3：将步骤2得到的浆料在80℃条件下晶化24h，然后过滤、洗涤、常温干燥，得到羟基氯铜催化剂。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含苯酚废水，过程如下：
不调节苯酚水溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝6.3，称取0.4g·L-1催化剂投入100mL苯酚溶液中，加入25mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在常温下搅拌反应90min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明苯酚被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
实施例7
羟基氯铜催化剂的制备同实施例3。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含苯酚废水，过程如下：
不调节苯酚水溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝6.3，称取0.2g·L-1催化剂投入100mL苯酚溶液中，加入25mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在50℃下搅拌反应90min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明苯酚被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
实施例8
羟基氯铜催化剂的制备同实施例3。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含苯酚废水，过程如下：
不调节苯酚水溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝6.3，称取0.6g·L-1催化剂投入100mL苯酚溶液中，加入25mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在50℃下搅拌反应90min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明苯酚被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
实施例9
羟基氯铜催化剂的制备同实施例3。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含水杨酸废水，过程如下：
不调节水杨酸溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝5.4，称取0.4g·L-1催化剂投入100mL水杨酸溶液中，加入25mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在50℃下搅拌反应90min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明水杨酸被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
实施例10
羟基氯铜催化剂的制备同实施例3。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含2-氯苯酚废水，过程如下：
不调节2-氯苯酚溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝5.7，称取0.4g·L-1催化剂投入100mL 2-氯苯酚溶液中，加入25mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在50℃下搅拌反应90min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明2-氯苯酚被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
实施例11
羟基氯铜催化剂的制备同实施例3。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含双酚A废水，过程如下：
不调节双酚A溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝7.0，称取0.4g·L-1催化剂投入100mL双酚A溶液中，加入25mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在50℃下搅拌反应90min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明双酚A被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
实施例12
羟基氯铜催化剂的制备同实施例3。
采用本实施例制备得到的羟基氯铜催化剂催化降解含苯甲酸废水，过程如下：
不调节苯甲酸溶液(浓度为100mg/L)的pH值，即溶液pH＝4.8，称取0.4g·L-1催化剂投入100mL苯甲酸溶液中，加入25mmol·L-1，质量浓度为30％的双氧水，在50℃下搅拌反应90min，反应完毕后减压过滤分离，采用总有机碳分析仪测定反应前后废水的总有机碳(TOC)值，用于计算矿化率。计算得到的矿化率如表1所示，总有机碳含量的减小可以证明苯甲酸被彻底矿化为二氧化碳、水等无机小分子。
在反应完毕后5min左右，利用高效液相色谱仪测定，发现大分子有机物已经完全降解为小分子有机物(降解率基本可以达到100％)。
表1.实施例1～12的羟基氯铜催化剂的降解实验结果
由表1可以看出，本发明的羟基氯铜催化剂对含芳烃类废水的降解效果显著，能将大部分芳烃类有机物矿化为无毒无害的二氧化碳和水。此外，在降解过程中，在环境pH和较低H2O2用量、较低催化剂用量的条件下就能将废水中的多数芳烃类物质矿化。
本发明制备得到的催化剂为层状结构由两种不同的八面体组成，其中一种八面体由Cu2+占据，OH-和Cl-配位；另一种八面体由Cu2+占据，OH-配位。结构层内为离子键和共价键结合，结构层间以氢键结合。
羟基氯铜催化剂自身具有贫电子Cu2+中心和富电子Cu+中心。有机物易聚集在贫电子Cu2+中心，有利于有机物与Cu2+形成σ-Cu2+-ligand络合体，H2O2直接攻击带有σ-Cu2+-ligand络合体的芳环，促使·OH和HO加合物自由基的形成。H2O2氧化将σ-Cu2+-ligand中的Cu2+还原为Cu+，增强了Cu+/Cu2+循环。
此外，由于羟基氯铜催化剂为层状结构，H2O2插入到羟基氯铜层间后促进Cu+的产生，增强了Cu+/Cu2+循环，提高了·OH的生成量，实现了对芳环类污染物的极高降解和矿化。本发明中的羟基氯铜催化剂由于其具有特殊的结构和性质，Cu+/Cu2+循环速度快，能够打破速率限制步骤；使得能够在较低催化剂用量，较低H2O2用量的条件下，降解率能够达到100％，矿化率最高可达89.4％。
Claims (6)
1.一种羟基氯铜催化剂在芬顿反应催化降解中的应用，其特征在于，
羟基氯铜催化剂用于降解含芳烃类的废水；
羟基氯铜催化剂由两种不同的八面体组成，其中一种八面体由Cu2+占据，OH-和Cl-配位；另一种八面体由Cu2+占据，OH-配位；羟基氯铜催化剂为层状结构，结构层内为离子键和共价键结合，结构层间以氢键结合；
制备方法包括以下步骤：
步骤1：分别配制氯化铜溶液和碱溶液；
步骤2：将氯化铜溶液和碱溶液同时滴定混合，混合过程中控制溶液pH为4.0～8.0，滴定完成后搅拌充分反应，得到浆料；其中OH和Cu的摩尔比为0.5～2；混合过程中溶液的pH为6.5～8.0；
步骤3：将步骤2得到的浆料晶化、过滤、洗涤、干燥即得到所需羟基氯铜催化剂；步骤 3中的晶化温度为 80 ～ 100 ℃，晶化温度为 16 ～ 24 h 。
2.根据权利要求1所述的一种羟基氯铜催化剂在芬顿反应催化降解中的应用，其特征在于，所述步骤2中滴定混合过程在搅拌条件下进行，滴定完成后搅拌反应0.5 h。
3.根据权利要求1所述的一种羟基氯铜催化剂在芬顿反应催化降解中的应用，其特征在于，所述碱溶液为氢氧化钠溶液；铜溶液为氯化铜溶液。
4.根据权利要求1所述的一种羟基氯铜催化剂在芬顿反应催化降解中的应用，其特征在于，所述步骤2混合过程中溶液的pH为6.5～7.5；步骤3中的晶化温度为80～85 ℃，晶化温度为16～18 h。
5.根据权利要求1所述的一种羟基氯铜催化剂在芬顿反应催化降解中的应用，其特征在于，所述OH和Cu的摩尔比为1.5。
6.如权利要求1所述一种羟基氯铜催化剂在芬顿反应催化降解中的应用，其特征在于，所述羟基氯铜催化剂降解含芳烃类的废水时，催化剂添加量为0.2～0.6 g/L，反应温度为常温～50 ℃，反应时间为1～2 h。
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| GR01 | Patent grant | ||
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