[发明专利]非贵金属催化氧化复合材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种非贵金属催化氧化复合材料，其特征在于：以山核桃壳粉为基体，Fe₂O₃负载在基体上，Cu以及MnO₂负载在基体及Fe₂O₃上，从而形成复合介孔材料，所述Fe₂O₃组分与基体的质量比为0.01～0.16：1，Cu组分与基体的质量比为0.001～0.015：1，MnO₂组分与基体的质量比为0.002～0.03：1，所述基体的粒径为50～1000μm；上述复合材料的制备方法包括以下步骤，(1)将山核桃壳粉基体放入1～10wt％的氢氧化钠溶液中，搅拌后过滤取滤渣；(2)将滤渣倒入玻璃柱中，向玻璃柱中加入1～30wt％硝酸铁溶液进行处理，液体由玻璃柱下口流出；(3)固体颗粒升温至300～500℃高温煅烧，升温速度为1～10℃/秒，高温持续时间为0.5～5小时，形成Fe₂O₃/基体颗粒；(4)将Fe₂O₃/基体颗粒加入至0.05～1.0wt％的高锰酸钾溶液，搅拌过滤并烘干；(5)将固体以10～50％的质量比加入至0.05～1.0wt％的硝酸铜溶液中，在30～80℃中，加入占溶液重量0.01～0.2wt％的次磷酸钠，保温0.5～5小时后过滤干燥得到Cu-MnO₂-Fe₂O₃/基体催化氧化复合材料。

2.根据权利要求1所述的非贵金属催化氧化复合材料，其特征在于：所述的山核桃壳粉粒径200～700μm。

3.根据权利要求1所述的非贵金属催化氧化复合材料，其特征在于：所述的Fe₂O₃组分与基体的质量比为0.05～0.12：1。

4.根据权利要求1所述的非贵金属催化氧化复合材料，其特征在于：所述的Cu组分与基体的质量比为0.005～0.012：1，所述的MnO₂组分与基体的质量比为0.005～0.012：1。

5.根据权利要求1所述的非贵金属催化氧化复合材料，其特征在于：所述步骤(1)搅拌过程在超声环境下进行，搅拌时间为1～5min；氢氧化钠溶液的浓度为5～7wt％。

6.根据权利要求1所述的非贵金属催化氧化复合材料，其特征在于：所述步骤(2)中玻璃柱直径为1～5cm，下口能出水，且阻挡颗粒从下掉出；硝酸铁溶液的浓度为10～20wt％。

7.根据权利要求1所述的非贵金属催化氧化复合材料，其特征在于：所述步骤(3)中在氮气气氛保护下进行，升温速率为1～5℃/秒，升温至400～500℃，高温持续1～2.5小时；所述步骤(4)中高锰酸钾溶液的浓度为0.2～0.8wt％，在100℃烘干；所述步骤(5)中，将固体以30～40％的质量比加入到0.2～0.8wt％的硝酸铜溶液中，在65～80℃中，加入占溶液重量0.05～0.15wt％的次磷酸钠，保温2～3小时后过滤干燥得到Cu-MnO₂-Fe₂O₃/基体催化氧化复合材料。

8.根据权利要求1所述的非贵金属催化氧化复合材料，其特征在于：所述步骤(2)中再依次向玻璃柱中加入1～10wt％氢氧化钠溶液和1～30wt％硝酸铁溶液进行处理。

9.权利要求1～8任一项所述的非贵金属催化氧化复合材料在处理高浓度有机废水中的应用。