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，得到負載無紡布；將所述負載無紡布干燥，得到所述無紡布負載二硫化鉬催化材料。本發(fā)明制備的無紡布負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，得到負載無紡布；將所述負載無紡布干燥，得到所述無紡布負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載二硫化鉬催化材料，其特征在于，包括無紡布和負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，可重復應(yīng)用，降低處理成本，避免二次污染及運輸方便的特點。
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，得到負載無紡布；
將所述負載無紡布干燥，得到所述無紡布負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載二硫化鉬催化材料，包括無紡布和負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，得到負載無紡布；將所述負載無紡布干燥，得到所述無紡布負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載二硫化鉬催化材料，包括無紡布和負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）
