钴钼掺杂SBA-15负载型催化剂及活化过一硫酸盐去除双氯芬酸的应用和方法

本发明涉及催化剂，具体为一种钴钼掺杂sba-15负载型催化剂及活化过一硫酸盐去除双氯芬酸的应用和方法。

背景技术：

1、双氯芬酸是一种世界范围内使用的非甾体抗炎药，也是一种新兴污染物，具有环境持久性、生物毒性和累积性等特点。由于双氯芬酸可生物降解性较低，因此一般很难通过水体自净作用和传统的水处理工艺来达到有效的去除。但它们的生物毒性和聚集性会严重破坏水生环境，对人类社会的健康发展构成巨大威胁。因此针对双氯芬酸开发一种高效且经济的水处理技术具有重要的现实意义。

2、近年来，基于过硫酸盐的高级氧化技术因其对有机污染物出色的降解效果而备受关注。其中，具有不对称结构的过一硫酸盐因更易被激活产生强氧化性的硫酸根自由基而被广泛应用。在众多的活化手段中，非均相过渡金属活化是最常用的方法，它具有反应条件温和、成本低和效果好等特点。金属钴被证明是活化过一硫酸盐最有效的过渡金属，钴基双金属催化剂的研究与报道有很多。但它们也仍存在一些不足，例如金属颗粒易团聚、分散性较差、金属离子易溶出造成二次污染等。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钴钼掺杂sba-15负载型催化剂及活化过一硫酸盐去除双氯芬酸的应用和方法，能够高效活化过硫酸盐降解双氯芬酸。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明公开了一种钴钼掺杂sba-15负载型催化剂的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、将聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶于盐酸溶液并加入硅酸四乙酯进行搅拌，将所得混合液放入反应釜中陈化，后经抽滤、洗涤、干燥和煅烧后，制备得到sba-15载体；

5、s2、将钴、钼前驱体与sba-15载体通过室温浸渍得到均匀混合液，烘干并自燃后再煅烧，制备得到钴钼掺杂sba-15负载型催化剂。

6、作为优选的技术方案，步骤s1中所述溶解温度为30-50℃，溶解时间为2-8h；搅拌温度为30-50℃，搅拌时间为12-48h；陈化温度为50-150℃，陈化时间为12-48h；煅烧温度为400-800℃，升温速率为1-5℃/min，煅烧时间为4-8h。

7、作为优选的技术方案，步骤s2中所述钴前驱体为六水合硝酸钴或氯化钴，钼前驱体为四水合钼酸铵或钼酸钠，钴和钼的总负载量为5-15wt.％，钴和钼的摩尔比为0.5-1。

8、作为优选的技术方案，步骤s2中浸渍时间为12-48h；自燃温度为200-300℃，时间为0.5-2h；煅烧温度为200-800℃，升温速率为1-5℃/min，煅烧时间为4-8h。

9、本发明公开了上述制备方法制备的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂。

10、本发明还公开了所述的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂在活化过一硫酸盐去除双氯芬酸中的应用。

11、本发明还公开了一种利用所述的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂活化过一硫酸盐去除双氯芬酸的方法，在含有双氯芬酸的水体中加入所述钴钼掺杂sba-15负载型催化剂，再加入过一硫酸盐，振荡反应，即能够降解双氯芬酸。

12、作为优选的技术方案，所述过一硫酸盐为过硫酸氢钾。

13、作为优选的技术方案，钴钼掺杂sba-15负载型催化剂的投加量为0.025-0.15g/l，过一硫酸盐的投加量为0.125-1.00mmol/l，

14、作为优选的技术方案，调节含有双氯芬酸的水体ph值至5-9。

15、本发明的有益效果在于：

16、1、本发明通过水热法和原位自燃法分别制备sba-15载体和钴钼掺杂sba-15负载型催化剂(como@sba-15)，como@sba-15中钴钼金属颗粒分散性良好，高度分散于sba-15载体的介孔骨架中。

17、2、本发明的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂可以在无任何能量的输入下，以较低的催化剂和氧化剂投加量高效去除双氯芬酸。

18、3、本发明的催化剂体系ph适用范围较宽，且对水中常见无机阴离子及有机物抗干扰能力较强，可以良好的适应复杂的水环境，具备应用于实际的可能。

技术特征：

1.一种钴钼掺杂sba-15负载型催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s1中所述溶解温度为30-50℃，溶解时间为2-8h；搅拌温度为30-50℃，搅拌时间为12-48h；陈化温度为50-150℃，陈化时间为12-48h；煅烧温度为400-800℃，升温速率为1-5℃/min，煅烧时间为4-8h。

3.根据权利要求1所述的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中所述钴前驱体为六水合硝酸钴或氯化钴，钼前驱体为四水合钼酸铵或钼酸钠，钴和钼的总负载量为5-15wt.％，钴和钼的摩尔比为0.5-1。

4.根据权利要求1所述的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中浸渍时间为12-48h；自燃温度为200-300℃，时间为0.5-2h；煅烧温度为200-800℃，升温速率为1-5℃/min，煅烧时间为4-8h。

5.权利要求1至4任意一项所述的制备方法制备的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂。

6.权利要求5所述的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂在活化过一硫酸盐去除双氯芬酸中的应用。

7.利用权利要求5所述的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂活化过一硫酸盐去除双氯芬酸的方法，其特征在于：在含有双氯芬酸的水体中加入所述钴钼掺杂sba-15负载型催化剂，再加入过一硫酸盐，振荡反应，即能够降解双氯芬酸。

8.根据权利要求7所述的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂活化过一硫酸盐去除双氯芬酸的方法，其特征在于：所述过一硫酸盐为过硫酸氢钾。

9.根据权利要求7所述的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂活化过一硫酸盐去除双氯芬酸的方法，其特征在于：钴钼掺杂sba-15负载型催化剂的投加量为0.025-0.15g/l，过一硫酸盐的投加量为0.125-1.00mmol/l。

10.根据权利要求7所述的钴钼掺杂sba-15负载型催化剂活化过一硫酸盐去除双氯芬酸的方法，其特征在于：调节含有双氯芬酸的水体ph值至5-9。

技术总结本发明公开了一种钴钼掺杂SBA‑15负载型催化剂及活化过一硫酸盐去除双氯芬酸的应用和方法；钴钼掺杂SBA‑15负载型催化剂的制备方法包括以下步骤：S1、将聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶于盐酸溶液并加入硅酸四乙酯进行搅拌，将所得混合液放入反应釜中陈化，后经抽滤、洗涤、干燥和煅烧后，制备得到SBA‑15载体；S2、将钴、钼前驱体与SBA‑15载体通过室温浸渍得到均匀混合液，烘干并自燃后再煅烧，制备得到钴钼掺杂SBA‑15负载型催化剂。本发明的钴钼掺杂SBA‑15负载型催化剂能够高效活化过硫酸盐降解双氯芬酸。技术研发人员：向平,赵志伟,黄梦婷,吴俊,张华,林庞墅受保护的技术使用者：重庆大学技术研发日：技术公布日：2024/9/17