[发明专利]氧化钴沉积碱改性污泥生物炭催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种磺胺甲恶唑抗生素的降解方法，包括：

配置过硫酸盐氧化剂母液（PMS）；

将氧化钴沉积碱改性污泥生物炭催化剂与磺胺甲恶唑母液相混合，超声混合均匀，超声后的混合液置于恒温水浴搅拌器中持续搅拌，预先吸附30min使体系达到平衡，吸附平衡后，将PMS加入至混合液中，开始催化降解反应；

其中，氧化钴沉积碱改性污泥生物炭催化剂的制备方法，包括：

S1、对污泥进行第一热解处理，得到第一生物炭；

S2、将所述第一生物炭与碱金属氢氧化物混合，对混合后的生物炭进行第一煅烧处理，然后进行酸洗和水洗，并干燥，得到第二生物炭；

S3、将第二生物炭分散在石英衬底上，用惰性气体作为载气，将钴源以脉冲模式沉积在第二生物炭上，得到负载钴源的生物炭；

S4、以脉冲模式供应臭氧，使其与生物炭负载的钴源发生反应生成氧化钴，得到氧化钴沉积碱改性生物炭前驱体；

S5、将所述氧化钴沉积碱改性的生物炭前驱体进行第二煅烧处理，得到氧化钴沉积碱改性污泥生物炭催化剂；

其中，将步骤S3和步骤S4循环进行多次来生成氧化钴。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤S3中，所述将钴源以脉冲模式沉积在第二生物炭上，包括：

钴源的脉冲模式为：钴源的脉冲时间t₁→暴露等待时间t₂→吹扫时间t₃；

其中，所述钴源的脉冲时间t₁为0.1-1 s；

所述暴露等待时间t₂为5-10 s；

所述吹扫时间t₃为10-20 s。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤S4中，所述以脉冲模式供应臭氧，使其与生物炭负载的钴源发生反应生成氧化钴，包括：

臭氧的脉冲模式为：臭氧的脉冲时间t₄→暴露等待时间t₅→吹扫时间t₆；

其中，所述臭氧的脉冲时间t₄为1-5 s；

所述暴露等待时间t₅为5-10 s；

所述吹扫时间t₆为10-20 s。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，

所述臭氧的体积浓度为：10-50%，所述臭氧的流量为10-50 sccm；

所述吹扫的气体包括：氮气，所述氮气吹扫气体的流量为：10-50 sccm。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钴源包括以下任意一种：二茂钴、双(六氟乙酰丙酮)钴。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对污泥进行第一热解处理，得到第一生物炭：

所述第一热解温度为：500-1000℃；

所述第一热解升温速率为：2-10 ℃/min；

所述第一热解的时间为：1-5 h。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S2中对第一生物炭进行碱处理的条件包括：

所述碱金属氢氧化物与所述第一生物炭的质量比为1：1-3：1；

所述第一煅烧温度为：500-700℃；

所述第一煅烧的升温速率为：5-10 ℃/min；

所述第一煅烧的时间为：30-60 min。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，生物炭前驱体进行第二煅烧处理的条件包括：

所述第二煅烧温度为：400-800℃；

所述第二煅烧的升温速率为：2-10 ℃/min；

所述第二煅烧的时间为：1-5 h。