公布日：2023.10.31
申請日：2023.08.14
分類號：B01J27/051(2006.01)I;B01J37/02(2006.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料及其制備方法和應(yīng)用、提升芬頓法處理廢水效率的方法。本發(fā)明將粘結(jié)劑、水和二硫化鉬混合，得到混合物漿料；將所述混合物漿料涂覆在所述無紡布的正反兩面，得到負(fù)載無紡布；將所述負(fù)載無紡布干燥，得到所述無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料。本發(fā)明制備的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料具有高催化活性、高穩(wěn)定性且分離回收容易的特點。同時，本發(fā)明提供的制備方法具有原料來源廣、反應(yīng)條件溫和、制備成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)勢，既降低了原芬頓反應(yīng)中鐵鹽和雙氧水的用量從而減少鐵泥的產(chǎn)生，又解決了水體中的催化劑難回收二次利用的問題，在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求書
1.一種無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將粘結(jié)劑、水和二硫化鉬混合，得到混合物漿料；將所述混合物漿料涂覆在所述無紡布的正反兩面，得到負(fù)載無紡布；將所述負(fù)載無紡布干燥，得到所述無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑包括海藻酸鈉、聚乙烯醇和環(huán)氧樹脂中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑與所述二硫化鉬的摩爾比為1：5～10。
4.權(quán)利要求1～3任一項所述的制備方法制備得到的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料，其特征在于，包括無紡布和負(fù)載于所述無紡布正反兩面上的二硫化鉬和粘結(jié)劑。
5.權(quán)利要求4所述的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料作為芬頓反應(yīng)助催化劑的應(yīng)用。
6.一種采用芬頓法處理廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：將pH值≤7的廢水、水溶性亞鐵鹽、雙氧水和助催化劑混合進(jìn)行芬頓反應(yīng)；所述助催化劑為權(quán)利要求4所述的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述廢水的pH值為3～7。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述雙氧水中H2O2的質(zhì)量百分含量為20～30wt％。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述水溶性亞鐵鹽為硫酸亞鐵；所述雙氧水中的H2O2與所述水溶性亞鐵鹽的摩爾比為1～10：1。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述雙氧水中的H2O2與廢水中COD的質(zhì)量比為0.1～1：1。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料及其制備方法和應(yīng)用、提升芬頓法處理廢水效率的方法，本發(fā)明采用方法簡單、低能耗，且制備原材料易得的方法制備得到無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料，其作為助催化劑應(yīng)用于芬頓法處理廢水時，具有方便回收，可重復(fù)應(yīng)用，降低處理成本，避免二次污染及運(yùn)輸方便的特點。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料的制備方法，包括以下步驟：
將粘結(jié)劑、水和二硫化鉬混合，得到混合物漿料；
將所述混合物漿料涂覆在所述無紡布的正反兩面，得到負(fù)載無紡布；
將所述負(fù)載無紡布干燥，得到所述無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑包括海藻酸鈉、聚乙烯醇和環(huán)氧樹脂中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑與所述二硫化鉬與的摩爾比為1：5～10。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料，包括無紡布和負(fù)載于所述無紡布正反兩面上的二硫化鉬和粘結(jié)劑。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料作為芬頓反應(yīng)助催化劑的應(yīng)用。
本發(fā)明提供了一種采用芬頓法處理廢水的方法，包括以下步驟：
將pH值≤7的廢水、水溶性亞鐵鹽、雙氧水和助催化劑混合進(jìn)行芬頓反應(yīng)；
所述助催化劑為上述技術(shù)方案所述的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料。
優(yōu)選的，所述廢水的pH值為3～7。
優(yōu)選的，所述雙氧水中H2O2的質(zhì)量百分含量為20～30wt％。
優(yōu)選的，所述水溶性亞鐵鹽為硫酸亞鐵；所述雙氧水中的H2O2與所述水溶性亞鐵鹽的摩爾比為1～10：1。
優(yōu)選的，所述雙氧水中的H2O2與廢水中的COD的質(zhì)量比為0.1～1：1。
本發(fā)明提供了一種無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料的制備方法，包括以下步驟：將粘結(jié)劑、水和二硫化鉬混合，得到混合物漿料；將所述混合物漿料涂覆在所述無紡布的正反兩面，得到負(fù)載無紡布；將所述負(fù)載無紡布干燥，得到所述無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料(本發(fā)明記為MSC)。本發(fā)明提供的制備方法以無紡布作為MoS2載體，采用粘結(jié)劑將MoS2粘結(jié)在無紡布的正反兩面上，利用無紡布具有豐富的纖維孔隙負(fù)載MoS2，同時無紡布蓬松的纖維能夠提高MoS2的分散性，從而提高MoS2作為助催化劑的活性位點的比表面積，制備的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料具有高催化活性、高穩(wěn)定性且分離回收容易的特點。本發(fā)明制備的MSC材料可與芬頓反應(yīng)耦合，高效處理有機(jī)廢水，有效降低廢水中COD和氨氮含量。同時，本發(fā)明提供的制備方法具有原料來源廣、反應(yīng)條件溫和、制備成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)勢，既降低了原芬頓反應(yīng)中鐵鹽和雙氧水的用量從而減少鐵泥的產(chǎn)生，又解決了水體中的催化劑難回收二次利用的問題，在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料，包括無紡布和負(fù)載于所述無紡布正反兩面上的二硫化鉬和粘結(jié)劑。本發(fā)明提供的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料以MoS2作為Fenton反應(yīng)的助催化劑，顯著加速Fenton反應(yīng)中Fe3+/Fe2+的循環(huán)，具有高催化活性的特點，同時本發(fā)明采用無紡布作為MoS2載體，采用粘結(jié)劑將MoS2粘結(jié)在無紡布的正反兩面，具有高穩(wěn)定性且分離回收容易的特點。
本發(fā)明提供了一種采用芬頓法處理廢水的方法，包括以下步驟：將pH值≤7的廢水、水溶性亞鐵鹽、雙氧水和助催化劑混合進(jìn)行芬頓反應(yīng)；所述助催化劑為上述技術(shù)方案所述的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述的無紡布負(fù)載二硫化鉬催化材料作為助催化劑不僅能有效提高芬頓反應(yīng)去除廢水有機(jī)物的效率，同時相較于MoS2粉末，可有效解決粉體材料難以回收再利用的問題，對MoS2在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用具有重要意義。
（發(fā)明人：謝兵;岑湛;許傳毅;張聲森）
