一种碳基固体酸的芬顿载体及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种碳基固体酸的芬顿载体及其制备方法和应用，属于水处理材料领域。碳基固体酸的芬顿载体，骨架为碳，其特征在于，以碳重量为100计，组分重量百分比为(-SO₃H):α-Fe₂O₃:FeO(OH)=1～2:0.55～0.75:0.75～0.95。其制备过程为先制备碳材料，再得到黑色磺化的碳材料固体酸，置于1.5～2.5mol/L的Fe(NO)₃中，混合后真空干燥，取出冷却，重复多次后至重量不变；用蒸馏水洗去未负载的氧化铁；漂洗烘干。本发明材料具有固体酸的特性，能够提供芬顿反应所需要的酸性环境，且能够达到多次重复利用的要求，保持反应环境酸性。克服了芬顿反应需要反复调解pH值才能满足处理、排放的要求。

主权项

一种碳基固体酸的芬顿载体，骨架为碳，其特征在于，以碳重量为100计，组分重量百分比为(‑SO₃H):α‑Fe₂O₃:FeO(OH)＝1～2:0.55～0.75:0.75～0.95，其特征在于制备方法为：(1)称取一定量葡萄糖配制成1.5～2mol/L葡萄糖水溶液，置于高温高压反应釜中，在160～180℃的恒温箱中放置15～20h，冷却至室温后，先后用去离子水和无水乙醇离心清洗3次，然后用无水乙醇保存，置于真空干燥箱中干燥，即制得碳材料；(2)将碳材料粉末按照与浓硫酸的体积比为1/8～1/10加入到浓硫酸中，N₂气条件下在130～170℃的油浴中搅拌反应15～20小时，冷却至室温后，缓慢加入去离子水，静置20分钟后沉淀，倾掉上清液，用高于80℃的去离子水反复清洗沉淀，直到上清液中检测不到SO₄^2‑为止，烘干沉淀，研磨，即得到黑色磺化的碳材料固体酸；(3)将制备得到的碳材料置于1.5～2.5mol/L的Fe(NO)₃中，混合后充分搅拌一段时间，放入55～70℃真空干燥箱中干燥12小时后，取出冷却，重复多次后至重量不变；(4)用蒸馏水洗去未负载的氧化铁，直至材料表面含铁量不变，上清液呈中性；(5)漂洗烘干制备得到碳基固体酸的芬顿载体。