[发明专利]一种孔隙里沉积还原铁纳米颗粒的烧结活性炭棒及制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种孔隙里沉积还原铁纳米颗粒的烧结活性炭棒及制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：第一步：制备带有大量孔隙的烧结活性炭棒；第二步：在烧结的活性炭棒的孔隙内沉降纳米铁氧化物；第三步：通过还原，获得孔隙内含有还原铁纳米颗粒的烧结活性炭棒；烧结活性炭棒滤芯作为滤芯在过硫酸盐体系中，由自来水作为水源，经过所述滤芯，释放出含有2价铁离子的溶液，参与到过硫酸盐体系中降解污水中的COD。本发明通过过硫酸盐体系的降解，不可生化的有机物通过断链等一系列反应，大部分被转化成可生化的小分子有机物，从而大大降低后续污水处理的难度。

主权项

1.一种孔隙里沉积还原铁纳米颗粒的烧结活性炭棒制备方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：制备带有大量孔隙的烧结活性炭棒；将活性炭粉末和聚乙烯（PE）混合，采用热压烧结工艺制备烧结活性炭，活性炭能够经受住水流和气流的反复冲击，解决铁溶解问题的同时，塑形的活性炭棒滤芯承载的铁碳催化剂解决了催化剂的固定问题；第二步：在烧结的活性炭棒的孔隙内沉降纳米铁氧化物；二价铁盐(FeSO₄·7H₂O) 和三价铁盐(FeCl₃·6H₂O)放入蒸馏水混合，将制备好的烧结活性炭棒浸泡在该混合溶液里，完全浸没，在氮气氛下，再将NaOH缓慢滴加到混合溶液里至pH = 10～10.5, 剧烈搅拌, 高温恒温水浴晶化一定时间；混合液由暗红色逐渐变成黑色后,再继续搅拌后结束反应, 用蒸馏水反复洗涤活性炭棒直至pH=7, 得到四氧化三铁纳米颗粒附着在活性炭孔隙内的活性炭棒；第三步：通过还原，获得孔隙内含有还原铁纳米颗粒的烧结活性炭棒；在还原气体氛围下，将活性炭棒放置在反应室内，还原四氧化三铁，先向反应室内注入氮氢混合气，再将气流换为纯氢气直到还原反应结束，得到孔隙里沉积还原铁纳米颗粒的烧结活性炭棒。