[发明专利]一种降解印染废水中有机污染物的催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种用于降解印染废水中有机污染物的催化剂的制备方法，所述催化剂由作为基体的多孔碳材料和负载在所述基体上的金属氧化物纳米粒子组成，其特征在于，包括：

步骤S1：将间苯二酚、甲醛、三甲基十六烷基溴化胺、多壁碳纳米管以及去离子水先经反应后固化，且固化产物再在高温下煅烧碳化以制得所述多孔碳材料；

步骤S2：将所述多孔碳材料经硝酸盐溶液浸渍、干燥，并在高温下煅烧后使吸附的所述硝酸盐会在高温下分解为金属氧化物而附着于所述多孔碳材料之上。

2.根据权利要求1所述的用于降解印染废水中有机污染物的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

将11克间苯二酚溶解于22–90毫升水中，充分搅拌溶解后再加入0.3–0.5克三甲基十六烷基溴化铵；

上述混合液搅拌均匀后加入0.2–0.5克多壁碳纳米管，并转至超声波常温水浴中进行超声分散处理，以使多壁碳纳米管均匀分散在混合液中；

超声处理120–150分钟后，加入4.6–18.5毫升的甲醛溶液并混合均匀；

将上述分散液转至密闭耐压玻璃试剂瓶中，并置于70–85摄氏度水浴锅中反应20–24小时，反应后混合分散液将从橙色液体转变为黄褐色固体；

将装有黄褐色固体的玻璃试剂瓶转到105–110摄氏度的烘箱中，继续反应5天；

将反应后的固体从密闭玻璃试剂瓶中取出，在常温常差压下自然干燥2天，再在105–110摄氏度红外干燥箱中处理20–24小时；以及

将所得固体在氮气保护下于700–900摄氏度碳化炉中煅烧2–3小时，所得固体为所述多孔碳材料。

3.根据权利要求2所述的用于降解印染废水中有机污染物的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

将上述制得的所述多孔碳材料粉碎并筛选出10–50目大小的颗粒；

称取上述多孔碳材料颗粒5–10克，倒入装有50–100毫升浓度为0.1–0.5 摩尔/升的硝酸盐溶液中；

在室温下充分润湿搅拌后将上述混合液转至恒温恒速震荡的水浴锅中处理24小时；

取出浸渍的多孔碳材料颗粒，先于60摄氏度下干燥24小时，再于105摄氏度下干燥4–8小时；

将上述所得的颗粒置于管式炉中并在氮气保护的条件下在400–650摄氏度下煅烧3–5小时，所得样品即为所述催化剂。

4.根据权利要求1所述的用于降解印染废水中有机污染物的催化剂，其特征在于，所述硝酸盐为硝酸钴、硝酸铁、硝酸铜、硝酸镍、硝酸锰中的一种或多种。

5.一种用于降解印染废水中有机污染物的催化剂，其特征在于，根据上述任一权利要求所述方法制备得到，所述催化剂由作为基体的多孔碳材料和负载在所述基体上的金属氧化物纳米粒子组成，所述金属氧化物纳米粒子所占的重量为3-10％。

6.根据权利要求5所述的用于降解印染废水中有机污染物的催化剂，其特征在于，所述多孔碳材料的孔径大小为7-16纳米，比表面积为540-650平方米/克。

7.一种如权利要求5至6之一所述的催化剂在催化臭氧催化降解印染废水中有机污染物的应用。