1.一种臭氧催化氧化降解印染废水的处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:取一定量印染废水经过滤去除其中的颗粒物,然后加入1L烧瓶中,通过加酸或碱调节废水的pH至5~
8,然后向其中通入N2至废水中无残留氧气存在,随后向其中加入一定量的氮掺杂氧化铈纳米棒磁性催化剂,并于室温下向其中通入稳定的臭氧气流,通过调节臭氧发生器电流的大小,控制臭氧流量为15~30mg·L-1·h,催化臭氧反应一段时间后完成对印染废水的降解,其中氮掺杂氧化铈纳米棒磁性催化剂与印染废水的质量体积比为5~15g:1L,催化臭氧反应的时间为0.1~2h;所述的氮掺杂氧化铈纳米棒磁性催化剂的制备方法包括如下步骤:一、磁性Fe3O4纳米颗粒的制备:采用化学共沉淀法制备Fe3O4纳米颗粒:在N2保护下,将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解于蒸馏水中,在磁力搅拌的作用下充分混合;将上述溶液加热到85~95℃,逐滴加入氨水,在500~700rpm的转速下反应1~2h,反应完成后,通过磁铁分离,并用蒸馏水反复洗涤至溶液呈中性,然后真空干燥得到磁性Fe3O4纳米颗粒;二、SiO2包裹磁性Fe3O4纳米颗粒的制备:为避免磁性Fe3O4纳米颗粒在负载于壳聚糖上的过程中由于酸性溶剂的存在而被溶解,在其表面包裹一薄层SiO2,取步骤一制得的Fe3O4纳米颗粒置于三口烧瓶中,依次加入体积分数为20%~50%的乙醇水溶液、氨水和正硅酸四乙酯,在30~
40℃,转速200~300rpm的条件下反应22~25h;反应完成后,利用磁铁分离产物,用蒸馏水反复洗涤至滤液呈中性,真空干燥得到SiO2包裹磁性Fe3O4纳米颗粒。
2.如权利要求1所述的臭氧催化氧化降解印染废水的处理工艺,其特征在于,步骤一中FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的摩尔比为1:(1.7~2);FeCl2·4H2O与氨水中NH3的摩尔比为1:(10~15),磁性Fe3O4纳米颗粒的粒径为20~50nm。
3.如权利要求1所述的臭氧催化氧化降解印染废水的处理工艺,其特征在于,步骤二中Fe3O4的质量与体积分数为20%~50%的乙醇水溶液的体积比为(0.1g~1g):100mL;氨水和正硅酸四乙酯与体积分数为20%~50%的乙醇水溶液的体积比为1:3~5:150~200,SiO2薄层的厚度为5~10nm。
4.如权利要求1~3任一项所述的臭氧催化氧化降解印染废水的处理工艺,其特征在于,氮掺杂氧化铈纳米棒磁性催化剂的制备方法还包括如下步骤:三、基底的制备:将壳聚糖溶于醋酸溶液中,向其中加入上述SiO2包裹的磁性Fe3O4纳米颗粒搅拌均匀,然后加入交联剂,得到凝胶状物质即为负载磁性颗粒后的壳聚糖基底。
5.如权利要求4所述的臭氧催化氧化降解印染废水的处理工艺,其特征在于,其中醋酸溶液的浓度为0.5~1wt%,SiO2包裹的磁性Fe3O4纳米颗粒与壳聚糖的质量比为1:5~8,交联剂为戊二醛,其加入量为壳聚糖质量的20~65wt%。
6.如权利要求4所述的臭氧催化氧化降解印染废水的处理工艺,其特征在于,氮掺杂氧化铈纳米棒磁性催化剂的制备方法还包括如下步骤:四、N掺杂CeO2纳米棒的制备:称取
0.73~1.25g Ce(NO3)3·6H2O和5.8~10.2g NaOH分别溶于5mL和35mL去离子水中,将两种溶液混合后,向其中加入0.1~0.2g苯胺,搅拌均匀后转入100mL水热反应釜中,100℃反应
10~12h,冷却后过滤,用无水乙醇和去离子水洗涤三遍后在40~80℃下干燥8~12h,得到黄色粉末即为N掺杂CeO2纳米棒。
7.如权利要求6所述的臭氧催化氧化降解印染废水的处理工艺,其特征在于,氮掺杂氧化铈纳米棒磁性催化剂的制备方法还包括如下步骤:五、催化臭氧降解印染废水催化剂的制备:将N掺杂的CeO2纳米棒分散于蒸馏水中超声分散成悬浮液,然后将其加入到200mL含有步骤三制备的壳聚糖基底溶液中,40℃条件下超声20min,随后调节水浴温度为60℃,体系pH为9~10,搅拌反应2~4h,即得到催化剂;其中N掺杂的CeO2纳米棒与壳聚糖基底的质量比为1:10~15。