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专利号: 2021106023308
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂,其特征在于所述多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂的化学式为Cux‑Cu(0.5‑x)Zn0.5Fe2O(4‑x),x=0.3~0.35;呈多孔球形,粒径集中在120nm~180nm。

2.如权利要求1所述一种多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于它是按以下步骤完成的:

一、制备溶液A:将硝酸铜、硫酸锌和硝酸铁溶于乙二醇中,在温度为20~40℃下搅拌至硝酸铜、硫酸锌和硝酸铁完全溶解,然后加入乙酸钠粉末,再搅拌均匀,得到溶液A;所述硝酸铜、硫酸锌与硝酸铁的摩尔比为0.5:0.5:2;

二、制备溶液B:将十六烷基三甲基溴化铵溶于异丙醇中,搅拌至完全溶解,得到溶液B;

三、制备前驱体:将溶液B加入溶液A中,在温度为20~40℃下搅拌均匀,得到催化剂前驱体;

四、水热反应:将催化剂前驱体置于内衬聚四氟乙烯的反应釜中进行水热反应,得到水热反应产物;

五、洗涤、干燥:将水热反应产物取出后经洗涤、干燥,得到多孔磁性导电自掺杂Cux‑Cu(0.5‑x)Zn0.5Fe2O(4‑x)催化剂。

3.根据权利要求2所述的一种多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于步骤一中所述硝酸铜、硫酸锌和硝酸铁的总物质的量与乙二醇的体积比为

3mmol:(8~24)mL;所述硝酸铜、硫酸锌和硝酸铁的总物质的量与乙酸钠粉末的物质的量比为1:(1~2)。

4.根据权利要求3所述的一种多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于步骤二中所述溶液B中十六烷基三甲基溴化铵的浓度为0.05g/mL~0.1g/mL。

5.根据权利要求4所述的一种多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于步骤三中所述溶液B与溶液A的体积比为4:1。

6.根据权利要求5所述的一种多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于步骤四中所述水热反应的操作参数如下:水热温度为160~200℃,水热时间为10h~16h,内衬聚四氟乙烯的反应釜的填充度为50%~70%。

7.根据权利要求6所述的一种多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于步骤五中所述洗涤操作过程如下:采用乙醇和去离子水交替进行洗涤,交替洗涤3次。

8.根据权利要求7所述的一种多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于步骤五中所述干燥操作过程如下:在温度为60℃下真空干燥6h~10h。

9.如权利要求1所述一种多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂的应用,其特征在于多孔磁性导电自掺杂Cux‑Cu(0.5‑x)Zn0.5Fe2O(4‑x)催化剂作为催化剂,与臭氧联合使用处理抗生素废水。

10.根据权利要求9所述的一种多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂的应用,其特征在于所述抗生素废水为含诺氟沙星废水。