【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于污水處理，具體涉及一種活化的鐵基納米晶合金及其在降解苯酚中的應用。
技術介紹
1、煤氣化與焦化等煤化工過程會產生大量廢水，煤炭焦化產生的廢水ph值范圍通常在7.7到11.5之間，在這類廢水中含有各種有機污染物及無機污染物，其中，酚類是最主要的有機污染物之一，苯酚含量可達4000～5000mg/l，苯酚及其化合物對生命體有很強的毒害作用，且在自然條件下難以降解。含酚的廢水處理方法包括物理法、生物法和化學法三大類。相較于物理法和生物法，化學法因其能無差別降解大部分有機污染物且具有反應條件溫和、設備簡單、處理高效等優點，被廣泛應用于有機廢水處理過程中，特別是類fenton技術，其避免了傳統fenton技術的雙氧水有效利用率不高、催化劑投加量多、產生鐵泥，造成二次污染等缺點，在苯酚廢水處理中備受青睞，同時鐵基納米晶由于其特殊的性能被廣泛關注。
2、中國專利cn107326159b申請公開了一種用于含偶氮染料印染廢水處理的鐵基納米晶合金制備和應用方法及裝置，所公開方法是通過退火鐵基非晶合金條帶獲得鐵基納米晶合金條帶，進一步對金橙2染料進行降解，但是，經該方法在800℃退火后的1k107bn85條帶，在條帶用量10g/l的條件下，降解25mg/l金橙2染料水溶液仍需要10～15min降解率才能達到90％；該專利主要針對鐵基納米晶合金制備和應用方法及裝置，沒有提及苯酚，特別是其在中性堿性條件下的降解。
3、綜上所述，目前鐵基納米晶合金在苯酚降解中的應用尚處于探索階段。
技術實現
1、本專利技術的目的在于提供一種活化的鐵基納米晶合金及其在降解苯酚中的應用。本專利技術提供的活化的鐵基納米晶合金可在中性及堿性條件下降解苯酚，打破類芬頓反應通常只能在ph為2～5范圍內發生的限制，減少了廢水處理過程中對ph值的調節需求和對環境的二次污染，降低了含酚廢水的處理成本，有助于廢水處理和環境修復。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了如下技術方案：
3、本專利技術技術方案之一：提供一種活化的鐵基納米晶合金的制備方法，包括以下步驟：
4、將鐵基納米晶合金浸入硫酸銅溶液中使所述鐵基納米晶合金的表面活化。
5、優選地，所述鐵基納米晶合金為鐵基納米晶條帶。
6、優選地，所述硫酸銅溶液的濃度為0.15mol/l。
7、優選地，所述活化的溫度為20～80℃，時間為10～25min。
8、本專利技術技術方案之二：提供一種根據上述活化的鐵基納米晶合金的制備方法制得的活化的鐵基納米晶合金。
9、本專利技術技術方案之三：提供一種上述活化的鐵基納米晶合金在降解苯酚中的應用。
10、優選地，降解苯酚的步驟包括：向含有苯酚的水中加入雙氧水，調節ph值至3～9，然后加入所述活化的鐵基納米晶合金，攪拌，實現對水中苯酚的降解。
11、更優選地，降解過程在25～65℃下進行。
12、更優選地，水中苯酚的濃度為5～300mg/l；水中h2o2的濃度為0.06～1mol/l；所述活化的鐵基納米晶合金的加入量為0.1～15g/l；所述攪拌的速度為50～1500r/min，時間為1～12min。
13、本專利技術利用硫酸銅活化鐵基納米晶條帶，并且在類芬頓體系下進行催化降解實驗，降解效率比未活化條帶提升5倍不止，使用2g/l活化過的鐵基納米晶條帶，在酸性及弱酸性條件下，僅需5min即可使苯酚降解率達到95％。
14、在中性條件下，未活化的鐵基納米晶條帶基本無降解作用，活化過的鐵基納米晶條帶5min反應時間即可使苯酚降解率達到95％；在堿性條件下，ph為7.5～9范圍內時，活化過的鐵基納米晶條帶12min完成95％的苯酚降解，而未活化的鐵基納米晶條帶在堿性條件下30min降解率僅有20％。
15、本專利技術提供的活化的鐵基納米晶合金對ph為3～9的苯酚溶液具有較高的降解效率，拓寬了類芬頓法鐵基納米晶合金降解苯酚的適用范圍。
16、本專利技術的有益技術效果如下：
17、本專利技術提供了一種利用硫酸銅擴寬鐵基納米晶合金降解苯酚適用范圍的方法，該方法具有易操作、成本低、工藝簡單、降解效率高、所需時間短、可在多種環境下降解苯酚等優勢。
18、本專利技術相較其他降解苯酚的方法，所用原料-工業鐵基納米晶合金價格低廉，便于獲取，強化鐵基納米晶合金降解苯酚的效果顯著、成本低廉。
19、本專利技術提供的苯酚降解方法操作簡單、實用性強、降解速率快，便于推廣和工業化，對于實現水資源循環利用、環境治理、節能減排以及可持續發展具有十分重要的意義。
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1.一種活化的鐵基納米晶合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的活化的鐵基納米晶合金的制備方法，其特征在于，所述鐵基納米晶合金為鐵基納米晶條帶。
3.根據權利要求1所述的活化的鐵基納米晶合金的制備方法，其特征在于，所述硫酸銅溶液的濃度為0.15mol/L。
4.根據權利要求1所述的活化的鐵基納米晶合金的制備方法，其特征在于，所述活化的溫度為20～80℃，時間為10～25min。
5.根據權利要求4所述的活化的鐵基納米晶合金的制備方法，其特征在于，所述活化的溫度為30～60℃。
6.一種根據權利要求1～5任一項所述活化的鐵基納米晶合金的制備方法制得的活化的鐵基納米晶合金。
7.權利要求6所述活化的鐵基納米晶合金在降解苯酚中的應用。
8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，降解苯酚的步驟包括：向含有苯酚的水中加入雙氧水，調節pH值至3～9，然后加入所述活化的鐵基納米晶合金，攪拌，實現對水中苯酚的降解。
9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，降解過程在25～
10.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，水中苯酚的濃度為5～300mg/L；水中H2O2的濃度為0.06～1mol/L；所述活化的鐵基納米晶合金的加入量為0.1～15g/L；所述攪拌的速度為50～1500r/min，時間為1～12min。
...【技術特征摘要】
1.一種活化的鐵基納米晶合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的活化的鐵基納米晶合金的制備方法，其特征在于，所述鐵基納米晶合金為鐵基納米晶條帶。
3.根據權利要求1所述的活化的鐵基納米晶合金的制備方法，其特征在于，所述硫酸銅溶液的濃度為0.15mol/l。
4.根據權利要求1所述的活化的鐵基納米晶合金的制備方法，其特征在于，所述活化的溫度為20～80℃，時間為10～25min。
5.根據權利要求4所述的活化的鐵基納米晶合金的制備方法，其特征在于，所述活化的溫度為30～60℃。
6.一種根據權利要求1～5任一項所述活化的鐵基納米晶合金的制備...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉海順，謝煜，張響，楊衛明，張杰，袁雯，李宗臻，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：
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