[发明专利]一种杨梅状催化材料的制备方法及其应用

说明书

一种杨梅状催化材料的制备方法及其应用，该方法包括以下步骤：将三水合硝酸铜溶液和沉淀剂混合，通过控制所述沉淀剂的加入量调节pH值，进行沉淀反应，其中，所述沉淀反应时采取两段式pH值调控，第二段的pH值高于第一段的pH值；将得到的沉淀溶液加入到水热反应釜进行水热反应，得到杨梅状氧化铜。本发明通过两段式调控pH，并采用水热法制备得到的氧化铜形貌为杨梅状且高度均一。本发明的制备方法具有操作简单、环境友好的优点，并且，本发明制备的杨梅状氧化铜与碳材料协同作用可以有效降解废水中的对乙酰氨基苯酚，在环境水处理领域具有非常好的应用前景。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种用于降解有机污染物的杨梅状催化材料的制备方法及其应用。

背景技术

我国水污染问题严重，其中药物污染是水污染的主要来源之一。由于药物具有潜在毒性和广泛存在的特点，对人类健康和生态环境带来严重危害。

对乙酰氨基酚作为一种典型的解热镇痛药物，被广泛使用，然而人们往往忽略了对乙酰氨基酚的危害，长期服用会导致中毒症状。特别是饮酒状态，服用对乙酰氨基酚会给人体带来严重的伤害。研究表明，对乙酰氨基酚对环境和生态中的水生毒性和遗传毒性切实存在，因此，降解对乙酰氨基酚至关重要。

高级氧化技术(Advance Processes,AOPs)是基于自由基高氧化电势氧化难降解有机污染物的一系列反应过程的统称，被视为最有前景的新型水处理技术。芬顿氧化技术是一种典型的高级氧化技术，制备高效催化活性的催化材料是芬顿氧化技术的关键。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种杨梅状催化材料的制备方法及其应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种杨梅状催化材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将三水合硝酸铜溶液和沉淀剂混合，通过控制所述沉淀剂的加入量调节pH值，进行沉淀反应，其中，所述沉淀反应时采取两段式pH值调控，第二段的pH值高于第一段的pH值；

S2、将步骤S1得到的沉淀溶液加入到水热反应釜进行水热反应，得到杨梅状氧化铜。

进一步地：

所述沉淀剂选自碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、氨水溶液中的一种或多种。

步骤S1中，所述沉淀反应时，先加碳酸钠溶液调节pH至9，后加氢氧化钠溶液调节pH至10。

所述水热反应的温度为120～180℃，优选150℃，水热时间为2～6h，优选4h。

步骤S2中，所述水热反应结束后，待冷却至室温，将水热反应得到的材料用乙醇和水交替洗涤三次，放入真空烘箱中60℃保持4h。

还包括以下步骤：

将水热反应制备得到的材料进行研磨，经80目网过筛，得到可用于芬顿反应的杨梅状氧化铜催化剂。

一种将所述的杨梅状氧化铜应用于废水处理的方法，将所述杨梅状氧化铜与碳材料混合作为催化剂，通过芬顿氧化反应降解废水中的对乙酰氨基苯酚。

进一步地：

所述芬顿氧化反应中使用的氧化剂为过氧化氢。

所述芬顿氧化反应的条件包括：反应温度为30℃，转速为每分钟400转，反应pH为7，活性蓝浓度为50mg/L，反应体系为20mL。