[发明专利]一种活性炭纤维负载Co3

说明书

本发明属于污水处理技术领域，具体为一种活性炭纤维（ACF）负载Co₃O₄催化材料的制备方法。该方法包括以下步骤：称取适量的活性炭纤维，将其放入硝酸溶液中浸泡，取出ACF用蒸馏水洗涤数次至中性为止，烘干后将Co(NO₃)₂·6H₂O和Na(NO₃)₂加入到正己醇烧杯中，磁力搅拌至混合均匀，再转移至圆底烧瓶中，向圆底烧瓶中加入预处理后的活性炭纤维，浸泡10h后油浴回流加热等等。该方法制备出的Co₃O₄/ACF催化剂，一方面用到活性炭纤维的吸附作用，将染料废水吸附在活性炭纤维周围，另一方面将催化剂Co₃O₄负载到活性炭纤维上，具有低溶出率和高效催化氧化作用，对高浓度难降解染料废水具有较好的降解效果。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种降解高浓度难降解染料废水的新型高级氧化技术，具体为一种活性炭纤维负载Co₃O₄催化材料的制备方法。

背景技术

随着现代有机化学的高速发展，随之而来的水污染物问题日益凸现，引起人们的高度关注。一些污染治理问题摆在我们面前，如某些化工厂、制药厂、印染厂排放废水以及农药残留等，这些物质毒性大，成份复杂，用一般的生化法难以降解，是目前废水处理的难点。

印染废水是典型的难生化有机废水。世界上每年排放的各种各样的染料废水达1000000吨。偶氮染料占印染废水总量的50％以上。偶氮染料是一类种类最多、应用最广的有机合成染料，由于分子中含有偶氮键而得名偶氮染料，偶氮键恰恰是其显色基团。偶氮染料一般是通过经重氮化和耦合反应生产而成，所以化学性质稳定，并且造就偶氮染料废水的浓度、色度高，成分复杂，可生化性差，处理难度大。偶氮染料排放到水环境会造成严重的环境污染：破坏水体的美观，影响人的视觉感受；减少阳光的摄入量，妨碍水生植物的光合作用；很多偶氮染料对鱼类、藻类等水生生物有毒害作用；在厌氧环境下形成的芳香胺化合物具有致癌性，对人类健康造成潜在危害。

偶氮染料的传统处理方法主要包括吸附法、絮凝法、膜分离法和生物法： (1)吸附法，活性炭(Activated carbon，AC)因其比表面积大、化学稳定性好被广泛用作吸附剂，采用AC吸附处理偶氮染料废水，不需要投加化学试剂，操作方法简便，对不同类型的染料都具有好的吸附性能，但是也存在一些缺点：AC对高浓度和疏水性染料的废水处理往往表现出一定的局限性，单位处理成本高，而且AC再生困难，容易产生大量有毒固体废物；(2)絮凝法，这种方法相对吸附法处理成本更小，但其对亲水性强的偶氮染料的处理效果往往较差，更重要的是，也会产生大量的有毒污泥；(3)膜分离法，采用膜分离技术处理偶氮染料废水，工艺简单，操作方便，而且可以克服吸附法和絮凝法产生大量固体有毒废物的缺点，但是其运行费用较高，膜的再生困难，对于进水水质要求也很高；(4)生物法，生物法具有处理成本小的优点，能对部分种类偶氮染料进行一定的脱色，但是由于受到中间产物(如芳香胺类)的毒性或者废水盐度的影响，处理效率往往很低。

因此，寻求一种可更好降解高浓度难降解染料废水的技术是目前最迫切需要的。

发明内容

本发明的发明目的是针对以上问题，提供一种活性炭纤维负载Co₃O₄催化材料的制备方法。该方法制备出的Co₃O₄/ACF催化剂，一方面用到活性炭纤维的吸附作用，将染料废水吸附在活性炭纤维周围，另一方面将催化剂Co₃O₄负载到活性炭纤维上，具有低溶出率和高效催化氧化作用，对高浓度难降解染料废水具有较好的降解效果。

本发明的具体技术方案为：

一种活性炭纤维负载Co₃O₄催化材料的制备方法，该方法包括两种途径，第一种途径包括以下步骤：