CN113117698B - 一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法及该催化剂的应用 - Google Patents
一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法及该催化剂的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113117698B CN113117698B CN202110430634.0A CN202110430634A CN113117698B CN 113117698 B CN113117698 B CN 113117698B CN 202110430634 A CN202110430634 A CN 202110430634A CN 113117698 B CN113117698 B CN 113117698B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite catalyst
- reaction
- magnetic nano
- phenol
- molybdenum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 43
- DSMZRNNAYQIMOM-UHFFFAOYSA-N iron molybdenum Chemical compound [Fe].[Fe].[Mo] DSMZRNNAYQIMOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 41
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000012378 ammonium molybdate tetrahydrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- FIXLYHHVMHXSCP-UHFFFAOYSA-H azane;dihydroxy(dioxo)molybdenum;trioxomolybdenum;tetrahydrate Chemical compound N.N.N.N.N.N.O.O.O.O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O[Mo](O)(=O)=O.O[Mo](O)(=O)=O.O[Mo](O)(=O)=O FIXLYHHVMHXSCP-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 18
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 16
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 54
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 27
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 16
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 14
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 14
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 35
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 20
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 20
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 abstract description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 abstract description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 5
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/33—Electric or magnetic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/04—Sulfides
- B01J27/047—Sulfides with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
- B01J27/051—Molybdenum
- B01J27/0515—Molybdenum with iron group metals or platinum group metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
- C02F2101/345—Phenols
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种复合催化剂的制备方法,尤其是涉及一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法,所述催化剂的制备方法如下:首先以四水合钼酸铵和硫脲分别作为钼源和硫源,以去离子水作为反应溶剂,水热法制备纳米二硫化钼;再以七水合硫酸亚铁作为铁源加至二硫化钼分散液中,将混合溶液pH调至10.5~11.5,在氮气气氛下,共沉淀法原位合成磁性纳米铁钼复合催化剂;本发明制备简单、方法独特、具有更为优异的催化性能;以苯酚作为酚类有机物的代表物,将该催化剂用于水中苯酚的催化降解,降解率达到98%‑99.9%,并具有磁性利于催化剂材料的回收,在处理含酚工业废水上具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合催化剂的制备方法,尤其是涉及一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法及该催化剂的应用。
背景技术
20世纪以来,中国的经济快速发展,科技与综合实力日益增长,但是经济的发展对环境造成的影响也越来越突出。从2010年开始,中国的一些地区的环境污染问题开始影响人们的日常生活与经济发展。而在中国发生的环境污染事件中,水体污染占到了污染总数50%以上,其中约49%的为水体被有机物污染。目前,常见的有机污染物的种类非常多,废水中的成分非常复杂,尤其是产生于化工、染料、医药、农药等行业的污水,拥有污染量大、有机物的组成复杂、含量高以及很难生物降解等特点,给人类的健康带来巨大的风险。水污染问题己经刻不容缓,治理污染问题己经被我国政府以及各大企业所重视,研究科学有效的废水处理方法对废水进行处理,减少工业排放的废水带给环境以及人们健康的危害。
目前处理有机废水常用方法有生物法、物化法等,其中高级氧化技术是克服了普通化学氧化法存在的氧化能力不强、一次性投资大等不足等缺陷,具有处理效率高、反应迅速、二次污染小等特点。利用Fe2+活化过氧化氢体系能够产生强氧化性的羟基自由基并用于有机污染物的降解。尽管芬顿体系具有操作简单和氧化能力强等特点,但其仍严重受限于诸多缺陷,如pH适用范围窄(2.5-3.5)、形成大量铁泥、Fe3+/Fe2+循环受阻及羟基自由基半衰期短等。目前还没有克服上述缺陷的方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种制备简单、方法独特、具有更为优异的催化性能的一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法。
本发明的另一个目的是以苯酚作为酚类有机物的代表物,将该催化剂用于水中苯酚的催化降解,降解效果和稳定性好,易于回收,降解率达到98%-99.9%,并具有磁性利于催化剂材料的回收,在处理含酚工业废水上具有很好的应用前景。
本发明通过如下方式实现:
一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:
a、称取四水合钼酸铵和硫脲,溶于40~80mL去离子水中,加稀盐酸溶液调节pH值至0.8~1.2,将溶液装入反应釜中,进行水热反应;
b、水热反应后,将产物超声25~35分钟后离心,用甲醇和去离子水交替洗涤2~4次,55~65℃干燥10-14小时,得到纳米二硫化钼;
c、将步骤b所得的二硫化钼进行粉碎至均匀粉末,过200目筛,然后称取5~7mmol纳米二硫化钼于80~120mL去离子水中,超声使之分散均匀;
d、称取与二硫化钼成一定比例的七水合硫酸亚铁溶于步骤c所得的分散液中,搅拌均匀,用稀氢氧化钠溶液调pH值至10.5~11.5,倒入反应容器中,在氮气气氛中反应;
e、一定条件下进行共沉淀反应,反应结束后用去离子水和甲醇交替洗涤2~4次,55~65℃下干燥10-14小时,得到磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2;
所述步骤a中的四水合钼酸铵和硫脲的摩尔配比为1:15~25;
所述步骤a中的稀盐酸溶液浓度为0.1mol/L;
所述步骤a中水热反应条件为:150~250℃下在反应釜中反应20~26小时;
所述步骤d中二硫化钼与七水合硫酸亚铁的摩尔比例为1:0.8~3.2;
所述步骤e中的共沉淀反应条件为:在氮气气氛下,水浴85~95℃加热并搅拌3~5小时;
所述步骤d中的稀氢氧化钠溶液浓度为0.1mol/L。
将所制备的磁性纳米铁钼复合催化剂用于催化降解水中苯酚,其特征在于:所述催化剂的应用:以苯酚作为酚类有机物的代表物,具体步骤为:配置浓度为1.0~2.0g/L的苯酚溶液,加入0.2~0.6g/L磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2和2~6mL/L的30%过氧化氢,反应体系pH为6.2~6.8,振荡转数140~160r/min,室温下反应80~140分钟即可。
本发明有如下效果:
1)制备简单:本发明提供的方法为首先以四水合钼酸铵和硫脲分别作为钼源和硫源,以去离子水作为反应溶剂,水热法制备纳米二硫化钼;再以七水合硫酸亚铁作为铁源加至二硫化钼分散液中,将混合溶液pH调至10.5~11.5,在氮气气氛下,共沉淀法原位合成磁性纳米铁钼复合催化剂。
2)方法独特、制备方法的反应条件便于调控:本发明提供的方法采用水热法和原位共沉淀法制得,并以二硫化钼作为助催化剂及模板原位合成磁性纳米铁钼复合催化剂,解决了四氧化三铁分散度不高易团聚的问题,并加入了第二个氧化还原中心,引入纳米二硫化钼作为第二个氧化还原中心促进铁离子的氧化还原循环,提高铁离子利用效率和羟基自由基降解效率,抑制铁泥的生成。本发明所制备的催化剂以铁为活性中心,以钼作为第二个氧化还原中心,制备方法的反应条件便于调控。
3)增加催化剂的活性位点,具有更为优异的催化性能:本发明通过在二硫化钼纳米片的表面原位合成四氧化三铁,在保持四氧化三铁微观结构的基础上,可进一步提升四氧化三铁的分散度,增加催化剂的活性位点,具有更为优异的催化性能,因此本发明提供的催化剂Fe3O4/MoS2可以对苯酚进行有效降解。
4)降解效率高、制备成本低:本发明制备的催化剂可在pH为6.5条件下对水中苯酚的降解率达到98~99.9%,制备成本低,对苯酚降解催化反应降解率高,在工业废水的处理上具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方案对本发明做进一步详细说明,以便更好的理解本发明。
实施例1:一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法,该制备方法为首先称取0.24mmol四水合钼酸铵、3.6mmol硫脲加入到50mL去离子水中充分混合溶解,将上述混合溶液的pH用稀盐酸溶液调至0.9后转移至反应釜中密封,在150℃下反应25小时。反应结束后,降至室温。将产物超声30分钟后离心,用甲醇和去离子水交替洗涤3次,55℃干燥14小时,粉碎至均匀粉末过200目筛,得到纳米二硫化钼。取5.0mmol纳米二硫化钼加入到80mL去离子水中,超声使之分散均匀;再称取4.0mmol七水合硫酸亚铁溶于上述分散液中,搅拌均匀,用稀氢氧化钠溶液调pH值至11.3,倒入反应器中通入氮气气氛;85℃水浴加热并搅拌5小时进行共沉淀反应,反应后用去离子水和甲醇交替洗涤3次,55℃干燥14小时,得到磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2。
将制备的磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2用于催化降解水中的酚类有机物,以苯酚为酚类有机物的代表污染物,配制浓度为1.2g/L苯酚溶液,加入0.3g/L磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2和2mL/L的30%过氧化氢,反应体系pH为6.7,振荡转数140r/min,室温下反应80分钟。反应结束后加入2mL/L甲醇溶液,然后取降解液用高效液相色谱法检测苯酚含量。苯酚降解率98.1%。
实施例2:一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法,该制备方法为首先称取0.32mmol四水合钼酸铵和8.0mmol硫脲加入到60ml去离子水中充分混合溶解,将上述混合溶液的pH用稀盐酸溶液调至1.1后转移至反应釜中密封,在160℃下反应24小时。反应结束后,降至室温。将产物超声25分钟后离心,用甲醇和去离子水交替洗涤4次,60℃干燥12小时,粉碎至均匀粉末过200目筛,得到纳米二硫化钼。取6mmol纳米二硫化钼加入至100mL去离子水中,超声使之分散均匀;再称取10mmol七水合硫酸亚铁溶于上述分散液中,搅拌均匀,用稀氢氧化钠溶液调pH值至10.8,倒入反应器中通入氮气气氛;90℃水浴加热并搅拌4小时进行共沉淀反应,反应后用去离子水和甲醇交替洗涤3次,60℃干燥12小时,得到磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2。
将制备的磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2用于催化降解水中的酚类有机物,以苯酚为酚类有机物的代表污染物,配制浓度为1.4g/L苯酚溶液,加入0.4g/L磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2和3mL/L的30%过氧化氢,反应体系pH为6.6,振荡转数150r/min,室温下反应90分钟。反应结束后加入2mL/L甲醇溶液,然后取降解液用高效液相色谱法检测苯酚含量。苯酚降解率98.9%。
实施例3:一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法,该制备方法为首先称取0.39mmol四水合钼酸铵和7.7mmol硫脲加入到60ml去离子水中充分混合溶解,将上述混合溶液的pH用稀盐酸溶液调至0.8后转移至反应釜中密封,在180℃下反应24小时。反应结束后,降至室温。将产物超声30分钟后离心,用甲醇和去离子水交替洗涤3次,60℃干燥12小时,粉碎至均匀粉末过200目筛,得到纳米二硫化钼。取7mmol纳米二硫化钼加入至120mL去离子水中,超声使之分散均匀;再称取14mmol七水合硫酸亚铁溶于上述分散液中,搅拌均匀,用稀氢氧化钠溶液调pH值至11.1,倒入反应器中通入氮气气氛;95℃水浴加热并搅拌3小时进行共沉淀反应,反应后用去离子水和甲醇交替洗涤3次,60℃干燥12小时,得到磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2。
将制备的磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2用于催化降解水中的酚类有机物,以苯酚为酚类有机物的代表污染物,配制浓度为1.6g/L苯酚溶液,加入0.6g/L磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2和4mL/L的30%过氧化氢,反应体系pH为6.5,振荡转数160r/min,室温下反应100分钟。反应结束后加入2mL/L甲醇溶液,然后取降解液用高效液相色谱法检测苯酚含量。苯酚降解率98.4%。
实施例4:一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法,该制备方法为为首先称取0.46mmol四水合钼酸铵和6.9mmol硫脲加入到70ml去离子水中充分混合溶解,将上述混合溶液的pH用稀盐酸溶液调至1.0后转移至反应釜中密封,在200℃下反应22小时。反应结束后,降至室温。将产物超声35分钟后离心,用甲醇和去离子水交替洗涤4次,65℃干燥10小时,粉碎至均匀粉末过200目筛,得到纳米二硫化钼。取5.5mmol纳米二硫化钼加入至90mL去离子水中,超声使之分散均匀;再称取15.4mmol七水合硫酸亚铁溶于上述分散液中,搅拌均匀,用稀氢氧化钠溶液调pH值至11.4,倒入反应器中通入氮气气氛;90℃水浴加热并搅拌4小时进行共沉淀反应,反应后用去离子水和甲醇交替洗涤4次,65℃干燥10小时,得到磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2。
将制备的磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2用于催化降解水中的酚类有机物,以苯酚为酚类有机物的代表污染物,配制浓度为1.9g/L苯酚溶液,加入0.6g/L磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2和6mL/L的30%过氧化氢,反应体系pH为6.4,振荡转数150r/min,室温下反应140分钟。反应结束后加入2mL/L甲醇溶液,然后取降解液用高效液相色谱法检测苯酚含量。苯酚降解率99.9%。
实施例5:一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法,该制备方法为首先称取0.58mmol四水合钼酸铵和14.5mmol硫脲加入到80ml去离子水中充分混合溶解,将上述混合溶液的pH用稀盐酸溶液调至1.2后转移至反应釜中密封,在250℃下反应20小时。反应结束后,降至室温。将产物超声35分钟后离心,用甲醇和去离子水交替洗涤2次,65℃干燥12小时,粉碎至均匀粉末过200目筛,得到纳米二硫化钼。取6.5mmol纳米二硫化钼加入至110mL去离子水中,超声使之分散均匀;再称取20.7mmol七水合硫酸亚铁溶于上述分散液中,搅拌均匀,用稀氢氧化钠溶液调pH值至11.0,倒入反应器中通入氮气气氛;90℃水浴加热并搅拌4小时进行共沉淀反应,反应后用去离子水和甲醇交替洗涤2次,65℃干燥12小时,得到磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2。
将制备的磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2用于催化降解水中的酚类有机物,以苯酚为酚类有机物的代表污染物,配制浓度为1.2g/L苯酚溶液,加入0.5g/L磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2和3mL/L的30%过氧化氢,反应体系pH为6.7,振荡转数140r/min,室温下反应90分钟。反应结束后加入2mL/L甲醇溶液,然后取降解液用高效液相色谱法检测苯酚含量。苯酚降解率99.3%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种磁性纳米铁钼复合催化剂用于催化降解水中苯酚的方法,其特征在于:以苯酚作为酚类有机物的代表物,具体步骤为:配置浓度为1.0~2.0g/L的苯酚溶液,加入0.2~0.6g/L磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2和2~6mL/L的30%过氧化氢,反应体系pH为6.2~6.8,振荡转数140~160r/min,室温下反应80~140分钟即可;所述磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法为:a、称取四水合钼酸铵和硫脲,溶于40~80mL去离子水中,加稀盐酸溶液调节pH值至0.8~1.2,将溶液装入反应釜中,进行水热反应;b、水热反应后,将产物超声25~35分钟后离心,用甲醇和去离子水交替洗涤2~4次,55~65℃干燥10-14小时,得到纳米二硫化钼;c、将步骤b所得的二硫化钼进行粉碎至均匀粉末,过200目筛,然后称取5~7mmol纳米二硫化钼于80~120mL去离子水中,超声使之分散均匀;d、称取与二硫化钼成一定比例的七水合硫酸亚铁溶于步骤c所得的分散液中,搅拌均匀,用稀氢氧化钠溶液调pH值至10.5~11.5,倒入反应容器中,在氮气气氛中反应;e、一定条件下进行共沉淀反应,反应结束后用去离子水和甲醇交替洗涤2~4次,55~65℃下干燥10-14小时,得到磁性纳米铁钼复合催化剂Fe3O4/MoS2。
2.如权利要求1所述的一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤a中的四水合钼酸铵和硫脲的摩尔配比为1:15~25。
3.如权利要求1所述的一种磁性纳米铁钼复合催化剂用于催化降解水中苯酚的方法,其特征在于:所述步骤a中的稀盐酸浓度为0.1mol/L。
4.如权利要求1所述的一种磁性纳米铁钼复合催化剂用于催化降解水中苯酚的方法:所述步骤a中水热反应条件为:150~250℃下在反应釜中反应20~26小时。
5.如权利要求1所述的一种磁性纳米铁钼复合催化剂用于催化降解水中苯酚的方法:所述步骤d中二硫化钼与七水合硫酸亚铁的摩尔比例为1:0.8~3.2。
6.如权利要求1所述的一种磁性纳米铁钼复合催化剂用于催化降解水中苯酚的方法,其特征在于:所述步骤e中的共沉淀反应条件为:在氮气气氛下,水浴85~95℃加热并搅拌3~5小时。
7.如权利要求1所述的一种磁性纳米铁钼复合催化剂用于催化降解水中苯酚的方法,其特征在于:所述步骤d中的稀氢氧化钠溶液浓度为0.1mol/L。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110430634.0A CN113117698B (zh) | 2021-04-21 | 2021-04-21 | 一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法及该催化剂的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110430634.0A CN113117698B (zh) | 2021-04-21 | 2021-04-21 | 一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法及该催化剂的应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113117698A CN113117698A (zh) | 2021-07-16 |
CN113117698B true CN113117698B (zh) | 2022-12-02 |
Family
ID=76778527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110430634.0A Active CN113117698B (zh) | 2021-04-21 | 2021-04-21 | 一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法及该催化剂的应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113117698B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113713833B (zh) * | 2021-09-15 | 2022-10-28 | 北京师范大学 | 钼氧硫化物/硫化镍/泡沫镍复合体及其制备方法和应用 |
CN115069274B (zh) * | 2022-07-27 | 2024-08-23 | 广西民族大学 | 一种硫化铁@二硫化钼复合催化剂及其制备方法和应用 |
CN116408108A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-07-11 | 广州大学 | 一种铁钼双金属硫化物的催化剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104828876B (zh) * | 2015-05-25 | 2016-08-17 | 北京矿冶研究总院 | 一种用铁鳞生产四氧化三铁的方法 |
CN107777732A (zh) * | 2016-08-24 | 2018-03-09 | 迟述义 | 一种纳米晶体Fe3O4微粒的制备方法 |
CN110508284B (zh) * | 2019-08-30 | 2020-07-21 | 中南大学 | 一种二维四氧化三铁类芬顿催化剂的制备方法及其在含氨基苯磺酸废水降解中的应用 |
CN110947402B (zh) * | 2019-11-15 | 2022-04-12 | 南昌大学 | 一种磁性二硫化钼及其在有机染料催化降解中的应用 |
-
2021
- 2021-04-21 CN CN202110430634.0A patent/CN113117698B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113117698A (zh) | 2021-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113117698B (zh) | 一种磁性纳米铁钼复合催化剂的制备方法及该催化剂的应用 | |
EP3885039B1 (en) | Graphite-like carbon nitride doped modified microsphere catalyst, and preparation method therefor and application thereof | |
CN111790422B (zh) | 一种石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe0催化剂及其合成方法和应用 | |
CN105562036B (zh) | 一种铁硫多相类芬顿催化剂的制备方法及应用 | |
CN107519934B (zh) | 一种二茂铁修饰的铁基金属-有机骨架材料类Fenton催化剂制备方法 | |
CN104609531B (zh) | 一种柠檬酸根纳米零价铁的制备方法及其活化过硫酸盐处理有机废水的方法 | |
CN108393097B (zh) | 一种含有氧化还原介体的铁基金属-有机骨架材料类Fenton催化剂制备方法 | |
CN108246334B (zh) | 一种功能化三元复合光催化材料及其制备方法与用途 | |
CN107020144B (zh) | 磁性氮掺杂还原氧化石墨烯复合催化剂及其制备方法和应用 | |
CN110420648B (zh) | 一种可高效降解高浓度苯酚的铁硫耦合催化剂及其制备方法和应用 | |
CN105214664A (zh) | 一种铜掺杂Fe3O4磁性复合纳米材料及其制备方法和应用 | |
CN103551201A (zh) | 一种羟基磷酸铜催化剂的制备方法 | |
CN109317151A (zh) | 一种用于紫外催化湿式氧化的催化剂的制备方法 | |
CN111704142A (zh) | 一种硅藻土制备硅酸铁钠用于光还原Cr(VI)的方法 | |
CN102659126A (zh) | 铁锰复合硅酸盐的制备方法及其应用 | |
CN110560064A (zh) | 一种磁性碳球负载四氧化三钴催化剂的制备方法及应用 | |
CN113713855A (zh) | 一种海藻酸铁盐-抗坏血酸凝胶球及其制备方法与应用 | |
CN108554458A (zh) | 核/膜型钒酸铋复合光催化剂及其制备方法 | |
CN111659468B (zh) | 一种MoS2/缺陷型MIL-101(Fe)的复合催化剂、制备方法及应用 | |
CN110449159A (zh) | 一种芬顿催化剂Fe3O4-CeO2/AC及其制备方法和应用 | |
CN107159175A (zh) | 一种以亚氧化钛为催化剂的催化臭氧化水处理方法 | |
CN204298126U (zh) | 一种催化氧化反应器 | |
CN108144585B (zh) | 一种用于重金属和染料废水处理的三元磁性复合材料及其制备方法 | |
CN108043457B (zh) | 高导电性石墨烯-曙红y复合气凝胶光催化剂的制备方法 | |
CN112774683B (zh) | 一种碳基包覆Ac-Fe/Co催化剂及微乳液制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |