一种三维负载型钴酸铜催化剂的制备及其应用

技术特征：
1.一种三维负载型钴酸铜催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）对三维泡沫镍进行预处理，得到预处理的泡沫镍；2）采用电化学沉积反应，在经过预处理的泡沫镍上原位生长钴酸铜前驱体钴铜氢氧化物，用蒸馏水清洗后进行煅烧，制得泡沫镍基钴酸铜催化剂。2.根据权利要求1所述的一种三维负载型钴酸铜催化剂的制备方法，其特征在于：所述电化学沉积反应采用三电极系统，参比电极为饱和甘汞电极，阴极为预处理的泡沫镍，阳极为铂片。3.根据权利要求1或2所述的一种三维负载型钴酸铜催化剂的制备方法，其特征在于：所述电化学沉积反应的沉积参数为：电解质为5～15 mm的硫酸铜和10～30mm的硝酸钴混合溶液；沉积电压为
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0.9～-1.4 v；沉积时间为150～300 s。4.根据权利要求1所述的一种三维负载型钴酸铜催化剂的制备方法，其特征在于：将所得到的钴酸铜前驱体钴铜氢氧化物用蒸馏水多次清洗去除杂质，煅烧温度300～400 ℃，煅烧时间1.5～2.5 h。5.根据权利要求1所述的一种三维负载型钴酸铜催化剂的制备方法，其特征在于：对三维泡沫镍预处理方法，包括：11）将泡沫镍放入丙酮溶剂中，超声清洗10～20 min，再将泡沫镍放入蒸馏水中，超声清洗10～20 min；12）将步骤11）处理后的泡沫镍用5～8mol/l的盐酸刻蚀15～30 min，除去泡沫镍表面的氧化层，并在泡沫镍表层形成微观粗糙的表面；13）将经上述步骤12）处理后的泡沫镍用蒸馏水超声清洗10～15 min后，在烘箱中于50～80 ℃条件下干燥2～3 h。6.一种根据权利要求1-5任一项所述方法制备的三维负载型钴酸铜催化剂在四环素废水处理领域的应用。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：三维负载型钴酸铜催化剂用于处理四环素废水的方法，包括：将所述三维负载型钴酸铜催化剂加入到四环素废水中，再加入过硫酸盐进行搅拌，降解四环素废水。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：钴酸铜催化剂的质量浓度为0.1～2 g/l，过硫酸盐的质量浓度为0.5～5 g/l，四环素废水的质量浓度为10～200 mg/l。9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述的降解温度为10～40 ℃，降解时间为10～100 min。10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：泡沫镍基钴酸铜催化剂处理四环素废水后再进行回用时，用蒸馏水洗涤除去杂质即可继续使用。

技术总结
本发明涉及一种三维负载型钴酸铜催化剂的制备。所述制备方法为：在预处理后的三维泡沫镍上原位电沉积钴铜氢氧化物，高温煅烧后制得泡沫镍基钴酸铜纳米片催化剂。该催化剂用于活化过硫酸盐处理四环素废水的方法，包括将泡沫镍基钴酸铜催化剂加入到四环素废水中，再加入过硫酸盐进行搅拌，来降解四环素废水。与钴基和铜基单金属催化剂相比，负载型钴酸铜双金属催化剂具有更优异的催化活性。该三维负载型钴酸铜催化剂解决了现有过硫酸盐粉末催化剂制备方法复杂、循环使用效率低、活性组分流失严重、不易回收的问题。不易回收的问题。不易回收的问题。


技术研发人员：牟忠华 张爽 李璐 袁瑞霞 李海瑞 王良 黄明欣 王微 郑赛男 王贤君
受保护的技术使用者：东北石油大学
技术研发日：2022.06.10
技术公布日：2022/8/19