[发明专利]强酸条件下降解有机物的活性白土复合材料的制备方法和应用

说明书

本发明属于催化材料及应用技术领域，具体涉及一种强酸条件下降解有机物的活性白土复合材料的制备方法和应用，先将铈盐水溶液和烧碱/柠檬酸三钠混合水溶液混合，然后加入活性白土，混合搅拌后加入反应釜中，110‑130℃下加热24小时；将反应后的溶液离心，洗涤，烘干，粉碎，制得活性白土复合材料；通过一步法制备的活性白土复合材料具有氧化物酶活性，并可将其应用于强酸条件下降解有机物，有机物降解效果良好且对人体无害；制备方法简单，整个过程绿色无污染，应用环境友好，市场前景广阔。

技术领域：

本发明属于催化材料及应用技术领域，具体涉及一种强酸条件下降解有机物的活性白土复合材料的制备方法和应用，采用水热法制备的活性白土复合材料具有氧化物酶性质，能够作为纳米酶降解废水中的有机物。

背景技术：

许多工厂产生的母液废水具有pH低，有机物含量高，色度高的特点，目前处理公司母液废水的方法是先用活性炭简单脱色，然后用氢氧化钙中和后混合物进入臭氧催化氧化脱色并去除有机物，由于废水中石膏含量较高导致曝气器堵塞，臭氧利用效率较低，所以需要一种在强酸性条件下进行高效催化氧化脱色去除有机物的先进技术来解决这个问题。

膨润土是以蒙脱石为主要成分的粘土类矿物，因其具有独特的片层结构及较好的离子交换性能，在环保领域有着广泛的应用前景。由膨润土酸化改性制备的氢型膨润土，即活性白土，具有比表面积大、孔道结构良好等优点，在吸附领域具有广泛的应用。

稀土元素Ce因自身具有独特的内层4f轨道电子结构而能够产生多种形式的电子云﹐使其具有独特的物理、化学性能，可作为发光材料、催化剂、抛光剂、紫外吸收剂等应用在各行各业。近年来,CeO₂在催化治理环境污染方面效果卓著，CeO₂可将环境中难以分解的有机物分解为CO₂和H₂O等无机物﹐且不产生二次污染。

因此，活性白土在废水处理方面的应用日益广泛。加之我国膨润土资源量丰厚、开采成本低，膨润土的改性和活化方法相对简单，容易再生等特点，大力研究膨润土加工及应用技术以及在水处理方面的应用，具有很高的开发价值和现实意义。但目前为止，还未有报道将活性白土材料作为纳米酶用于降解水中污染物。

发明内容：

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供了一种在强酸条件下降解有机物的活性白土复合材料的制备方法和应用，利用活性白土复合材料在强酸性条件下具有氧化物酶的性质，能够快速有效的降解污水中有机物。

为了实现上述目的，本发明提供一种强酸条件下降解有机物的活性白土复合材料的制备方法，具体步骤包括：

(1)将铈盐水溶液和烧碱/柠檬酸三钠水溶液混合，搅拌30分钟，然后加入0.3-0.9g活性白土，混合搅拌后加入反应釜中，110℃～130℃下加热24小时；

(2)将反应后的溶液离心，洗涤，烘干，粉碎，制得强酸条件下降解有机物的活性白土复合材料。

所述铈盐水溶液是将0.3-0.9g铈盐溶解于10mL纯净水中制得；烧碱/柠檬酸三钠水溶液是将1.6-4.8g烧碱和1.6-4.8g柠檬酸三钠同时溶解于40mL纯净水中制得。

所述铈盐为硝酸铈。

步骤(2)中离心速度为5000-9000rpm，离心时间为5-15分钟；烘干温度为60℃。

本发明还提供所述制备方法制备的活性白土复合材料。

所述活性白土复合材料的主要成分为活性白土和铈。

本发明还提供所述活性白土复合材料在降解强酸废水中染料和有机物的应用。

所述有机物为苯胺、罗丹明B和甲基橙。本发明与现有技术相比，有以下优点：