[发明专利]一种有机污染物还原催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种有机污染物还原催化剂的制备方法，用一锅法制备氧化亚铜/铜复合催化剂，取硫酸铜或氯化铜或醋酸铜中铜源的一种，用去离子水在圆底烧瓶中搅拌至完全溶解；加入的苯甲醇，室温下搅拌；水浴锅中进行反应；同时，滴加一定量的氢氧化钠，搅拌均匀，加入一定量的葡萄糖，反应30分钟后，逐渐冷却至室温；再离心洗涤3‑5次去除杂质，最后在干燥温度为55‑65℃下干燥4小时，即可得到氧化亚铜/铜复合催化剂。通过本发明方法制备氧化亚铜/铜复合催化剂，简单，廉价，高效，在废水处理中能实现工业化生产。

技术领域

本发明属于环境水污染治理材料的制备工艺和方法的设计技术领域，具体公开一种Cu₂O/Cu有机污染物还原催化剂的制备方法。

背景技术

染料和酚类化合物具有高毒性，致癌性和致畸性，因此被认为是水污染的罪魁祸首之一。染料的去除方法主要有光催化，金属催化和微生物催化等。对硝基苯酚由于其高毒性，潜在的致癌性和高毒性而成为酚类化合物的典型代表。但是对氨基苯酚是重要的化学和药物中间体，主要用于合成扑热息痛，解热镇痛药，染料，饲料，橡胶添加剂，石油添加剂和照相显影剂。因此，对硝基苯酚加氢还原为对氨基苯酚是一种高效，环保和绿色的方法(Fu，Y；Xu，P；Huang，D；Zeng，G；Lai，C；Qin，L；Li，B；He，J；Yi，H；Cheng，M；Zhang，C，Aunanoparticles decorated on activated coke via a facile preparation forefficient catalytic reduction of nitrophenols and azo dyes.Applied SurfaceScience 2019，473，578-588)。催化加氢还原因其操作简单，反应迅速，无需特殊反应装置而广泛应用于对硝基苯酚和偶氮类染料的降解。相较于Au，Pt，Ag等贵金属，Cu及其氧化物因其价格低廉，储备丰富，高效，对环境无二次污染等优点广泛应用于有机污染物的催化加氢。在催化加氢还原对硝基苯酚和偶氮类染料方面，Cu₂O比Cu有更好的催化活性，而Cu则比Cu₂O有更好的导电性，因此，经常把二者结合用于有机污染物的降解。但是目前制备Cu₂O/Cu存在以下问题和缺点：操作步骤繁琐，使用盐酸羟胺、硼氢化钠等强还原剂(Sasmal,A.K.；Dutta,S；Pal,T.,A ternary Cu₂O-Cu-CuO nanocomposite:a catalyst with intriguingactivity.Dalton Transactions 2016,45(7)，3139-50)，会对环境造成二次污染。

为了解决上述问题，本发明设计一种新的合成Cu₂O/Cu氧化亚铜/铜复合催化剂的技术路线，该方法制备的Cu₂O/Cu氧化亚铜/铜复合催化剂具有较好的催化活性剂和稳定性，而且环境非常友好；并且这种制备方法简单，适用于规模化生产。

本发明的技术方案如下：一种有机污染物还原催化剂的制备方法，该制备方法如下，用一锅法制备氧化亚铜/铜复合催化剂，首先取硫酸铜或氯化铜或醋酸铜中铜源的一种，用70-110ml的去离子水在圆底烧瓶中搅拌至完全溶解；加入0-10mL的苯甲醇，室温下搅拌10-20分钟；然后在水浴锅中进行反应，反应温度为50-90℃；同时，连续滴加一定量的氢氧化钠，氢氧化钠和铜源的质量比为0.25∶1-1∶1，搅拌均匀，加入一定量的葡萄糖，葡萄糖和铜源的质量比为5∶1-1∶1，反应30分钟后，逐渐冷却至室温；再离心洗涤3-5次去除杂质，最后在干燥温度为55-65℃下干燥4小时，即可得到氧化亚铜/铜复合催化剂。

优选方案之一，所述铜源，优选为醋酸铜。

优选方案之一，所述反应温度，优选为70℃。

优选方案之一，所述氢氧化钠和铜源的质量比，优选为1∶1。

优选方案之一，所述葡萄糖和铜源的质量比，优选为2.5∶1。