[发明专利]一种Cu1-XCoXFe2O4类芬顿催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种Cu_1‑XCo_XFe₂O₄类芬顿催化剂及其制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤：将铜源、钴源和三价铁源混合溶解后加入表面活性剂，搅拌，调节pH为8.0～10.0后搅拌，于180～200℃水热反应20～24h，洗涤，磁性分离后干燥，研磨即得。本发明的制备方法工艺简单，材料来源广、成本低、且对环境无污染；制备得到的Cu_1‑XCo_XFe₂O₄类芬顿催化剂，催化活性高，适用范围广，反应条件温和且简单易行，可快速降解药物、PPCPs等难降解有机物质。另外，H₂O₂是一种绿色的氧化剂，利用该类芬顿催化剂催化H₂O₂进而处理污水技术是一种环境友好型的技术。

技术领域

本发明属于水处理催化材料领域，具体涉及一种Cu_1-XCo_XFe₂O₄类芬顿催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

近些年来，药物(如消炎药、抗生素、降血脂药等)和个人护理用品(如化妆品、护发品、洗涤用品等)作为一类新兴污染物在世界各地的地下水、地表水、饮用水、自来水、海洋、沉积物和土壤中等均被检出，引起了人们广泛地关注。目前，各个国家对PPCPs尚未做出严格的排放标准。而且其在逐年递增的趋势被大量使用。虽然这些物质在水中浓度只有ng/L～ug/L，但其本身具有生物累积性和慢性毒性，并且具有稳定的结构，难被微生物降解。许多药物在生物体内容易导致毒性的慢性积累，从而干扰水生生物的正常繁殖，使水生生态系统遭到破坏。研究表明，混凝、沉淀、过滤和传统的污水处理技术等方法对PPCPs去除效果不明显。因此，水中的PPCPs对环境污染和人类的安全存在着潜在威胁。

高级氧化技术是目前去除水中PPCPs最有效的方法。类芬顿催化剂技术是高级氧化技术中的一种，它克服了均相芬顿产生铁泥和严格pH条件的缺点，同时可回收循环利用，避免造成二次污染。然而目前多数类芬顿催化剂都存在着催化活性较低，降解难降解有机物质较慢的缺点。因此，开发出一种催化活性高，降解速度快的新型类芬顿催化材料具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中类芬顿催化剂催化活性低，降解难降解有机物质慢的缺陷和不足，提供一种Cu_1-XCo_XFe₂O₄类芬顿催化剂的制备方法。本发明提供的制备方法工艺简单，材料来源广、成本低、且对环境无污染；制备得到的Cu_1-XCo_XFe₂O₄类芬顿催化剂不仅保持着单元金属催化剂的催化性能，同时具有金属之间的协同增效作用，催化活性高，适用范围广，反应条件温和且简单易行，可快速降解药物、PPCPs等难降解有机物质。

另外，H₂O₂是一种绿色的氧化剂，利用本发明提供的类芬顿催化剂催化H₂O₂进而处理污水技术是一种环境友好型的技术。

本发明的另一目的在于提供一种Cu_1-XCo_XFe₂O₄类芬顿催化剂。

本发明的另一目的在于提供上述Cu_1-XCo_XFe₂O₄类芬顿催化剂在污水处理领域中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种Cu_1-XCo_XFe₂O₄类芬顿催化剂的制备方法，包括如下步骤：