[发明专利]一种新型镍钼合金纳米颗粒的制备方法及其处理废水的方法

说明书

本发明公开了一种新型镍钼合金纳米颗粒的制备方法及其处理废水的方法，包括如下步骤（1）MoNiO_x/CNT的制备：（2）MoNi/CNT纳米结构的制备。通过本发明所述方法制备得到的镍钼合金纳米颗粒具有较高的电催化性能，Mo‑Ni合金形成后，Ni与Mo两种元素产生协同作用，有利于降低析氧电位，利于羟基自由基的产生，同时，在高电流密度电解下，Mo存在溶出效应，可以形成多孔结构，使电极的真实表面积增大，进一步提升镍钼合金纳米颗粒的电催化效果。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种新型镍钼合金纳米颗粒的制备方法及其处理废水的方法。

背景技术

随着现代工业的日益发展，工业用水量及废水的排放量日益增加，世界各国的水体都出现了不同程度的污染，导致世界性的水资源匮乏危机日益严重。为极大地缓解水资源的短缺状况，工业废水处理技术的研究也日益受到人们的密切关注。

目前，已经开发了许多方法来处理废水，包括物理、化学或生物过程。尽管生物处理是一种低成本的技术，但由于废水特性的变化、高化学需氧量 (COD) 浓度和低生物降解性，生物处理系统可能无法持续达到处理要求。而物理和化学方法，例如离子交换、吸附和凝聚，只是将污染物转移到另一相而不是破坏它们。近年来，电化学氧化方法因其高效、易于操作和环境兼容性等优点而备受关注并开始替代传统工艺。

在污染物降解方面，电化学氧化是直接或间接通过在电极表面形成高氧化活性氧(•OH) 来氧化污染物的过程。通常，电化学氧化过程取决于阳极材料。铂、碳 、掺硼金刚石(BDD) 和金属氧化物都可用作阳极材料。其中，二氧化铅（PbO₂ ）被广泛研究用于污水电化学氧化处理的阳极，但是PbO₂ 电极不稳定，Pb²⁺的析出会造成二次污染。因此，电催化处理废水技术推广受到电催化氧化催化剂的限制。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种用于废水电催化氧化裂解的镍钼合金纳米颗粒的制备方法，以解决现有技术通过水电解析氢催化剂成本高、稳定性差和二次污染等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于废水电催化氧化裂解的镍钼合金纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：

（1）MoNiO_X/CNT的制备：

将碳管与乙二醇混合后，再加入Mo(CO)₆和Ni(OAc)₂，在150℃~200℃的条件下搅拌反应2~4h，反应结束后冷却至室温，洗涤多次后得到产物MoNiO_X/CNT；其中，碳管、Mo(CO)₆和Ni(OAc)₂的质量比为1：(5~10)：(5~10)；

（2）MoNi/CNT纳米结构的制备：

将MoNiO_X/CNT平铺在磁舟中，将所述磁舟放入管式炉中加热，待管式炉中空气排出后，在H₂/Ar氛围中加热至450℃~550℃并保持反应20min~1h，得到产品MoNi/CNT。

本发明还提供一种利用镍钼合金纳米颗粒电催化氧化裂解处理废水的方法，采用如本发明所述制备方法制备得到所述镍钼合金纳米颗粒，将所述镍钼合金纳米颗粒与乙醇、水和Nafion配置成混合溶液，将所述混合溶液涂在碳电极表面后干燥，重复操作至少四次，以所述碳电极为阳极，碳棒为阴极，在污水中添加硫酸钠作为支持电解质，将阳极和阴极放在电解槽中进行裂解处理。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、通过本发明所述方法制备得到的镍钼合金纳米颗粒具有较高的电催化性能，Mo-Ni合金形成后，Ni与Mo两种元素产生协同作用，有利于降低析氧电位，从而提高氧化裂解效率，同时，在高电流密度电解下，Mo存在溶出效应，可以形成多孔结构，使电极的真实表面积增大，进一步提升镍钼合金纳米颗粒的催化效果。