本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領域，尤其是一種γ-feooh催化劑的制備方法及專用裝置及應用。

背景技術(shù)：

fenton高級氧化技術(shù)自從1894年法國科學家h.j.fenton發(fā)現(xiàn)fe²⁺能通過h2o2有效地催化蘋果酸的氧化以來，后經(jīng)加拿大學者h.r.eisenhaner將fenton試劑成功地應用到廢水處理上，在近十幾年的研究中fenton試劑已成功運用于多種工業(yè)廢水的處理，目前已成為廢水深度處理技術(shù)中應用最廣泛、技術(shù)最成熟的工藝。fenton技術(shù)具有操作簡單，反應物易得、無復雜設備且對環(huán)境友好等優(yōu)點，已逐漸應用于制漿造紙、染料、皮革、防腐劑、顯相劑、農(nóng)藥等難生物降解廢水處理工程中，具有極為廣闊的應用前景。但是由于羥基自由基(·oh)的高級氧化和鐵鹽的混凝中，不免會增加出水的含鹽量，而且也會產(chǎn)生難以處理的鐵泥，正是由于后期的去除鐵離子的過程，難免會造成了fenton高級氧化技術(shù)的處理費用高，因此對鐵離子更好的處理技術(shù)開發(fā)成為研究的一個熱點。

其中γ-feooh自催化結(jié)晶技術(shù)因過程簡單，只要在氧氣的作用下，水溶液中的鐵離子能在γ-feooh結(jié)晶上連續(xù)結(jié)晶，形成一個自催化結(jié)晶過程，可以很有效地去除水中的鐵離子。γ-feooh是纖鐵礦的主要成分，具有類似于水軟鋁石的晶體結(jié)構(gòu)，它可以通過綠銹逐漸氧化而成，呈現(xiàn)feo6八面體單元邊緣共享的波紋片形態(tài)，層與層由氫鍵連接。目前，制備該類型的羥基氧化鐵條件及方法較為復雜，這是因為鐵的氫氧化物有很多，包括針鐵礦、纖鐵礦、水鐵礦、綠鐵礦等，主要是-feooh，制備的產(chǎn)物中以α-feooh和β-feooh為主，γ-feooh含量很少，而市面上也無在售的純度較高的γ-feooh。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種可以提高γ-feooh純度的γ-feooh催化劑的制備方法及專用裝置及應用。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種γ-feooh催化劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

⑴.稱量一定量的硫酸亞鐵晶體，溶解于稀硫酸中，定容到1.25l后加入反應器內(nèi)；

⑵.向反應器中通入n2，氣體流量為1l/min，保證反應器無氧后，稱量適量氫氧化鈉，使其與硫酸亞鐵當量比為r，溶解于0.25l蒸餾水并緩緩加入到反應器中；

⑶.當反應器中出現(xiàn)均勻的淺綠色沉淀后，加入濃度為1n的磷酸氫二鈉溶液，磷酸鹽與反應器內(nèi)溶液混勻后，關閉n2同時通入o2，o2流量為0.1l/min；整個反應過程反應器使用sy-601超級恒溫水浴回流45℃水體維持恒溫，冷凝管中自來水回流冷卻；反應進行時，對沉淀分散的水溶液通過重鉻酸鉀滴定分析fe²⁺含量，使用hannaph211測定ph值，當fe²⁺含量保持不變，ph值在3～4之間停止反應；

⑷.將制備出的氧化物過濾，用純水洗滌至無硫酸根離子，置于110℃下干燥一夜，即得催化劑γ-feooh。

而且，步驟⑵所述的naoh與feso4的當量比r為0.8-0.9。

而且，步驟⑶所述的磷酸氫二鈉為0.5％-2％na2o當量的磷酸鹽。

一種制備γ-feooh催化劑的專用裝置，其特征在于：包括恒溫槽、反應器、氣泵以及n2鋼瓶，恒溫槽的出口連接反應器的上部側(cè)壁，恒溫槽的進口通過恒溫水回流管連接反應器的下部側(cè)壁；反應器的上部連接一個ph計，該ph計的檢測端插入反應器內(nèi)部液面的下方；反應器的上端插裝一個豎直的冷凝管；反應器的上部還插裝一個通氣管，該通氣管的出口端插入反應器內(nèi)部液面的下方，進口端連接除co2裝置的出口端，該除co2裝置的其中一個進口端依次連接o2閥、o2轉(zhuǎn)子流量計和氣泵，該除co2裝置的另一個進口端依次連接除o2裝置、n2閥、n2轉(zhuǎn)子流量計和n2鋼瓶。

而且，所述的除o2裝置為串聯(lián)設置的兩個。

一種γ-feooh催化劑的應用，其特征在于：首先，分別使用添加0.5％、1％、2％na2o當量的磷酸鹽所制備的1g的γ-feooh進行鐵離子溶出實驗，在持續(xù)24h曝氣后，鐵離子溶出量基本接近，大約為1.26mg/l；

然后，在相同的條件下，取配制好的濃度為4.9mg/l的feso4溶液250ml置于燒杯中，分別使用添加0.5％、1％、2％na2o當量的磷酸鹽所制備的1g的γ-feooh催化劑，攪拌并通入空氣，反應24h后，取樣分析溶液中鐵離子的濃度，再減去溶出的鐵離子濃度，可以計算出實際自催化劑對鐵離子的去除率，當添加1％na2o當量的磷酸鹽所制備的γ-feooh對鐵離子的去除率最高，可達到78.32％。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為：

1、本研究使用自制的γ-feooh制備裝置，在一定的反應溫度下，有效地控制反應過程中n2用量、o2用量，調(diào)查了磷酸鹽添加量、溫度等因素對γ-feooh的形態(tài)、純度的影響，通過xrd和sem分析，觀察γ-feooh的形態(tài)特征和表面形體特征，獲得高純度γ-feooh合成的優(yōu)化條件；進而使用γ-feooh對水相中鐵離子的去除效果進行調(diào)查，為實際應用提供可靠的科學基礎數(shù)據(jù)。

2、本研究開發(fā)的自催化結(jié)晶去除fe²⁺離子的方法，可以避免鐵泥的產(chǎn)生，為fenton氧化技術(shù)的應用指出了很好的有效方法。

3、采用本發(fā)明方法及裝置可以研制出高純度γ-feooh，為工業(yè)廢水處理技術(shù)的進一步發(fā)展提供了技術(shù)支持，填補了國內(nèi)外技術(shù)研究的空白。

4、采用本發(fā)明方法，不僅可以避免鐵泥的產(chǎn)生，而且還可以降低最終排水系統(tǒng)中的鹽含量，這是由于fenton氧化技術(shù)對于難以降解的污染物，是在ph為3的酸性條件下進行的，反應結(jié)束后，還需要去除水中添加的鐵離子，所以最終還得通過調(diào)整ph為堿性，使鐵離子轉(zhuǎn)化為絮體沉降后，去除鐵離子的二次污染，所以使用本發(fā)明的高純度γ-feooh，可以通過曝氣的簡單方法，使水中的鐵離子在γ-feooh自催化劑的表面上，氧化結(jié)晶轉(zhuǎn)化成新的γ-feooh自催化劑，從而實現(xiàn)無鐵泥排放，避免調(diào)整ph從酸性到堿性引起酸堿中和形成鹽，可以大大地降低二次污染，減少處理過程的成本，有效地推動著fenton氧化技術(shù)的應用。

5、本發(fā)明所采用的自制裝置設計合理、使用方便、實用性強；采用曝氣的形式，使系統(tǒng)達到全混的狀態(tài)，促使系統(tǒng)內(nèi)部溶液的濃度和溫度的均一性，替代攪拌裝置，簡化了系統(tǒng)裝備；裝置的上部安置了一個回流冷凝器，確保系統(tǒng)質(zhì)量守恒，增加穩(wěn)定性；ph連續(xù)測定儀可以隨時了解溶液的酸堿性的變化，尤其是在結(jié)晶的前期、中期和后期，從而可以結(jié)合結(jié)晶純度，調(diào)控系統(tǒng)的ph，從而實現(xiàn)α-feooh快速轉(zhuǎn)型，形成高純度的γ-feooh；恒溫循環(huán)水供給裝置確保了系統(tǒng)的溫度恒定和結(jié)晶的純度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的制備裝置的示意圖；

圖2a是不同r時催化劑各組分質(zhì)量分布(不添加磷酸鹽)；

圖2b是不同r時催化劑各組分質(zhì)量分布(添加1％na2o當量的磷酸鹽)；

圖3是磷酸鹽對不同r值下γ-feooh含量的影響；

圖4是添加1％磷酸鹽催化劑熱重曲線；

圖5是添加8％磷酸鹽催化劑熱重曲線；

圖6是不同磷酸鹽添加量對ph的影響；

圖7是不同磷酸鹽添加量的催化劑xrd圖譜，其中(a)是0.2％na2o當量的磷酸鹽，(b)是0.5％、1％、2％、8％na2o當量的磷酸鹽；

圖8是不同磷酸鹽添加量的催化劑sem圖像，其中(a)是0.2％na2o當量的磷酸鹽，(b)是0.5％na2o當量的磷酸鹽，(c)是1％na2o當量的磷酸鹽，(d)是2％na2o當量的磷酸鹽，(e)是8％na2o當量的磷酸鹽；

圖9為不同磷酸鹽添加量對催化劑含磷量的影響趨勢圖；

圖10是加入γ-feooh后反應24h鐵濃度，其中：

1-γ-feooh(0.5％na2hpo4)，1g，

2-γ-feooh(1.0％na2hpo4)，1g，

3-γ-feooh(2.0％na2hpo4)，1g。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。

為了便于理解本發(fā)明的設計理念，首先對本發(fā)明的實驗過程進行說明：

本發(fā)明的分析實驗過程：

1分析方法

1.1催化劑熱重分析實驗

使用tagq50熱重分析儀，對自制的催化劑進行熱解實驗，操作條件是在氮氣保護下，升溫速率為10℃/min，由室溫連續(xù)升溫至900℃，測定催化劑在升溫過程中熱重變化。

1.2催化劑xrd的表征

使用xd-3x射線衍射儀，將干燥好的催化劑研磨成粉末，置于波長為0.1542nm的x射線管下輻射，銅靶cukα掃描速度為4°/min，采樣步寬是0.02°，工作高壓為36mv，工作電流為20ma，采樣區(qū)間是輻射角度5-80°的范圍，測定自制催化劑的x衍射圖。

1.3催化劑sem的表征

剪取適量的導電膠粘貼于樣品臺上，將催化劑粉末撒到導電膠上，用吸耳球吹掉未粘牢的粉末，置于15ma，90sec條件下進行噴金處理，然后使用s-4800型掃描電子顯微鏡對樣品進行測定。

1.4催化劑對fe²⁺的去除

取配制好的feso4溶液250ml，其fe²⁺離子濃度為4.09mg/l，加入到燒杯中，然后加入1g自制的γ-feooh催化劑，邊攪拌邊通入適量空氣進行曝氣，反應持續(xù)24個小時。在此期間，分別取樣，使用aa-7003f型原子吸收儀，調(diào)查水相中fe²⁺濃度變化，由此根據(jù)反應前后的濃度變化計算出鐵離子的去除率。

2結(jié)果和分析

2.1試劑比例對催化劑的影響

改變feso4·7h2o和naoh的含量，使得naoh/feso4的當量比值為0.2、0.4、0.6、0.8、0.85、0.9、1，在反應進行中不加入磷酸氫二鈉，對比制備過程中試劑比例不同產(chǎn)生催化劑的區(qū)別。圖2a為不添加磷酸鹽的情況下，催化劑各組分的質(zhì)量分數(shù)分布圖，從圖中可以看出隨著naoh加入量的相對增多，制備的催化劑成品中γ-feooh含量逐漸增加，在比值為0.8-0.9的范圍增加較為明顯。

圖2b為添加1％na2o當量的磷酸鹽的情況下，催化劑各組分的質(zhì)量分數(shù)分布圖。由實驗結(jié)果可知，添加1％na2o當量的磷酸鹽可以有效抑制α-feooh的生存，隨著naoh/feso4的當量比值的增加，γ-feooh逐步增加，而α-feooh相應減少，當naoh/feso4的當量比值大于0.9時，γ-feooh和α-feooh晶型發(fā)生了急劇轉(zhuǎn)化，主要以fe3o4的形式存在，因此，naoh/feso4的當量比值在合成γ-feooh過程中應該控制在0.9以下。

2.2磷酸鹽對催化劑的影響

改變feso4·7h2o和naoh的含量，使得naoh/feso4的當量比值為0.2、0.4、0.6、0.8、0.85、0.9、1，對比制備過程中不添加磷酸鹽和添加磷酸鹽的區(qū)別。圖3為添加1％na2o當量的磷酸鹽和不添加磷酸鹽的對比圖，從圖3中可以看出隨著naoh加入量的增多，反應生成的催化劑成品中γ-feooh的質(zhì)量分數(shù)逐漸增加，在比值為0.8-0.9的范圍呈現(xiàn)極大值趨勢，且在naoh/feso4的比值為0.85情況下γ-feooh含量最大。當反應中添加1％na2o當量的磷酸鹽后，與不添加磷酸鹽的最大質(zhì)量分數(shù)64.3％相比，不同比例下含有的γ-feooh質(zhì)量顯著升高，質(zhì)量分數(shù)值可達到約90.8％。

綜合圖2和圖3，在制備γ-feooh催化劑時，最佳比例范圍是0.8-0.9，添加磷酸鹽后增強了γ-feooh生成能力，并在比例r為0.85時取得最高生成量。說明在制備催化劑過程中添加磷酸鹽，有利于更多的γ-feooh生成。

2.3催化劑熱穩(wěn)定性分析

在feso4·7h2o和naoh的最佳比值0.85下制備催化劑，制備過程中分別添加1％na2o當量的磷酸鹽和8％na2o當量的磷酸鹽，對不同磷酸鹽添加量的催化劑進行熱重分析。圖4為添加1％na2o當量的磷酸鹽的催化劑熱重曲線。圖5為添加8％na2o當量的磷酸鹽的催化劑熱重曲線。添加1％na2o當量的磷酸鹽的催化劑，在20-900℃的溫度范圍內(nèi)總共有12.91％的重量損失。由圖4可以看出重量損失主要呈現(xiàn)三個階段：①110℃以內(nèi)；②110-300℃之間；③500-800℃之間。催化劑為γ-feooh，是纖鐵礦的主要成分，具有吸附水的能力，在110℃以內(nèi)是失去普通吸附水的過程。γ-feooh催化劑自身的結(jié)構(gòu)獨特，由feo6八面體單元邊緣共享而形成的波紋片組成，在110-300℃是損失層間結(jié)合水的過程，并出現(xiàn)最大失重速率。這是由于羥基產(chǎn)生熱振蕩而脫離成水，不發(fā)生離子遷移而生成γ-fe2o3。γ-feooh內(nèi)(oh)-的離子成分，是催化劑中結(jié)構(gòu)水的主體部分。結(jié)構(gòu)水只有在高溫破壞晶格結(jié)構(gòu)后才會從物質(zhì)中析出，圖4中500-800℃之間0.86％的重量損失，是失去結(jié)構(gòu)水的過程。

圖5可以看出重量損失仍然主要呈現(xiàn)三個階段：①110℃以內(nèi)；②110-300℃之間；③500-800℃之間。添加8％na2o當量的磷酸鹽的催化劑，在20-900℃的溫度范圍內(nèi)同樣經(jīng)歷失去普通吸附水、失去層間結(jié)合水和結(jié)構(gòu)水的過程，總共有15.31％的重量損失，直到800℃重量變化趨于平穩(wěn)。

對γ-feooh進行脫水研究，其脫水過程屬于一級動力學方程，通過xrd的測定驗證了高溫條件下會脫水轉(zhuǎn)變成γ-fe2o3，最終以α-fe2o3的形式存在。制備催化劑過程中添加1％和8％na2o當量的磷酸鹽，具有相同的重量損失過程，在110-300℃之間呈現(xiàn)最大的失重速率。溫度過高會促使晶粒燒結(jié)甚至變?yōu)閴K狀。通過催化劑的熱重分析，在110℃以內(nèi)γ-feooh只是失去普通吸附水，并不會影響和改變其主要結(jié)構(gòu)，所以在干燥步驟中選取110℃的溫度。

2.4磷酸鹽添加量對催化劑的影響

在feso4·7h2o和naoh的最佳比值0.85下制備催化劑，制備過程中分別添加0.2％、0.5％、1％、2％以及8％na2o當量的磷酸鹽，對比不同磷酸鹽添加量對催化劑的影響。圖6為不同磷酸鹽添加量下ph隨時間的變化曲線。

通過圖6可以觀察到ph隨著時間呈現(xiàn)階段性變化，直到最后降至3～4的范圍，隨著磷酸鹽添加量的增加，ph降到γ-feooh最適范圍3～4所需的時間就越長。當添加8％na2o當量的磷酸鹽后，在反應120min的時刻，溶液的ph還未降至4以下，實際制備過程中還需至少一個小時的時間才能達到γ-feooh最適ph范圍3～4。

在制備最佳比值條件下反應生成催化劑，制備過程中分別添加不同劑量的磷酸鹽，將制備好的粉末狀物質(zhì)進行xrd的測定，圖譜如7所示。

圖7中圖(a)顯示出添加0.2％na2o當量的磷酸鹽制備的催化劑的xrd圖譜，對比pdf卡片74-1877(纖鐵礦γ-feooh)和81-0463(針鐵礦α-feooh)，可以看出催化劑的xrd衍射峰既含有卡片74-1877主要特征峰(020)、(120)、(031)、(051)、(151)、(231)等，又含有卡片81-0463主要特征峰(110)、(130)、(111)、(221)、(151)等，故判定添加0.2％na2o當量的磷酸鹽的催化劑由γ-feooh和α-feooh兩種物質(zhì)組成。

圖(b)顯示添加0.5％、1％、2％以及8％na2o當量的磷酸鹽制備的催化劑的xrd圖譜，對比pdf卡片74-1877(纖鐵礦γ-feooh)，催化劑的xrd衍射峰完全對應卡片74-1877主要特征峰(020)、(120)、(031)、(051)、(151)、(231)等，所以判定添加0.5％、1％、2％以及8％na2o當量的磷酸鹽的催化劑為γ-feooh。

目前，feooh制備無論是采用酸法制備，還是使用edta絡合劑加堿氧化，反應產(chǎn)生的催化劑多為γ-feooh和α-feooh兩種物相的混合物。通過改變磷酸鹽的劑量，可以有效控制feooh具體物相，能獲得較為純凈的γ-feooh物相。

將上述制備的催化劑于掃描電子顯微鏡下觀察，其圖像如圖8所示。從圖8(a)、(b)、(c)、(d)、(e)中可以看到催化劑具體形態(tài)隨磷酸鹽添加量改變而變化。當添加0.2％na2o當量的磷酸鹽時，催化劑呈現(xiàn)明顯的針狀形態(tài)。隨著磷酸鹽添加量不斷增加，催化劑的針狀形態(tài)越不明顯，逐漸從片狀變?yōu)樾F狀的形態(tài)。驗證了磷酸鹽具備促進催化劑γ-feooh生成的作用外，還具有改變催化劑形態(tài)的能力。

圖9為不同磷酸鹽添加量對催化劑含磷量的影響趨勢圖。

圖中橫坐標以添加的磷酸鹽劑量為準，該劑量是與na2o當量進行換算后的百分數(shù)，分別是制備上述催化劑所需添加的0.2％、0.5％、1％、2％、以及8％na2o當量的磷酸鹽?？v坐標是添加不同劑量磷酸鹽制備的催化劑中含有總磷量的千分數(shù)。

在制備催化劑的過程中添加磷酸鹽的作用很明顯，也就是說要想獲得純度較高的γ-feooh催化劑，在制備過程中添加適量的磷酸鹽可以達到顯著的效果。由于制備該催化劑的目的在于芬頓后水體的除鐵應用，在污水處理過程中需要盡可能的減少二次污染。然而，水體中氮磷的污染，是當前較為關注的污染源之一，它們存在于水體中會加快水源的富營養(yǎng)化速度。本研究制備催化劑γ-feooh會加入一定量的磷酸鹽，用以保證制備的催化劑含有γ-feooh的純度，所以本課題對制備好的催化劑進行了含磷量的測定。

由圖9能夠看出隨著制備過程中磷酸鹽添加量的增多，所得的催化劑中含有的總磷量也隨之增加。但是，圖9中顯示出當磷酸鹽添加量為8％na2o當量的劑量時，催化劑中總磷含量千分數(shù)為0.325‰，也就是1克催化劑中含有的總磷量為0.325毫克。那么，在實際除鐵過程中，若加入1克自制的催化劑γ-feooh，它能在水體中溶出磷的最大值也就是0.325毫克。因此，該部分含磷總量對水體不會產(chǎn)生嚴重的二次污染。

2.5催化劑對fe²⁺的去除

為了考察制備的γ-feooh催化劑對水體中fe²⁺離子的去除效果，首先要調(diào)查γ-feooh自催化劑在氧化的條件下，fe²⁺離子的溶出量，然后在實際的自催化去除鐵離子的實驗結(jié)果中，減去該部分的量。盡管實驗用水是通過了脫氣處理，但隨著曝氣氧化處理，空氣中的二氧化碳會減少水體中的ph值，增加水合作用，引起鐵離子的溶出。分別使用添加0.5％、1％、2％na2o當量的磷酸鹽所制備的1g的γ-feooh進行鐵離子溶出實驗，在持續(xù)24h曝氣后，鐵離子溶出量基本接近，大約為1.26mg/l。

在相同的條件下、取配制好的濃度為4.9mg/l的feso4溶液250ml置于燒杯中，分別加入1g不同條件下制備的γ-feooh催化劑，攪拌并通入空氣，反應24h后，取樣分析溶液中鐵離子的濃度，再減去溶出的鐵離子濃度，可以計算出實際自催化劑對鐵離子的去除率，其結(jié)果表示在圖10中。由圖10可知，三種不同濃度磷酸鹽條件下制備的γ-feooh催化劑都具有較好的去除效率，但相比之下，添加1％na2o當量的磷酸鹽所制備的γ-feooh對鐵離子的去除率更高，可達到78.32％，這可能是由于制備過程中添加的磷酸鹽對γ-feooh結(jié)晶形態(tài)的差異產(chǎn)生的影響，由圖8可知，0.5％時的γ-feooh的晶形趨于針形，2.0％時的γ-feooh的晶形趨于不均勻，而1.0％時的γ-feooh的晶形均一，更適合對鐵離子的氧化結(jié)晶。

通過上述實驗過程可以得到最優(yōu)的γ-feooh催化劑的制備方法以及γ-feooh催化劑對水體中fe²⁺離子的去除效果，具體內(nèi)容如下：

一種γ-feooh催化劑的制備方法，包括以下步驟：

⑴.稱量一定量的硫酸亞鐵晶體(feso4·7h2o，分析純，天津市光復科技發(fā)展有限公司)，溶解于稀硫酸中，定容到1.25l后加入反應器內(nèi)；

⑵.向反應器中通入n2，氣體流量為1l/min，保證反應器無氧后，稱量適量氫氧化鈉(naoh，分析純，天津市光復科技發(fā)展有限公司)，使其與硫酸亞鐵當量比為r(當量比r為0.8-0.9)，溶解于0.25l蒸餾水并緩緩加入到反應器中；

⑶.當反應器中出現(xiàn)均勻的淺綠色沉淀后，加入濃度為1n的磷酸氫二鈉溶液(na2hpo4·12h2o，分析純，天津市江天化工技術(shù)有限公司)，磷酸氫二鈉為0.5％-2％na2o當量的磷酸鹽。磷酸鹽與反應器內(nèi)溶液混勻后，關閉n2同時通入o2，o2流量為0.1l/min；整個反應過程反應器使用sy-601超級恒溫水浴(天津市歐諾儀器儀表有限公司)回流45℃水體維持恒溫，冷凝管中自來水回流冷卻；反應進行時，對沉淀分散的水溶液通過重鉻酸鉀(k2cr2o7，優(yōu)級純，天津市北聯(lián)精細化學品開發(fā)有限公司)滴定分析fe²⁺含量，使用hannaph211(microprocessorphmeter)測定ph值，當fe²⁺含量保持不變，ph值在3～4之間停止反應；

⑷.將制備出的氧化物過濾，用純水洗滌至無硫酸根離子，置于110℃下干燥一夜(dzf-6020型真空干燥箱，上海博訊實業(yè)有限公司)，即得催化劑γ-feooh。

一種制備γ-feooh催化劑的專用裝置，包括恒溫槽1、反應器5、氣泵14以及n2鋼瓶15，恒溫槽的出口連接反應器的上部側(cè)壁，恒溫槽的進口通過恒溫水回流管4連接反應器的下部側(cè)壁；反應器的上部連接一個ph計2，該ph計的檢測端插入反應器內(nèi)部液面的下方；反應器的上端插裝一個豎直的冷凝管3；反應器的上部還插裝一個通氣管6，該通氣管的出口端插入反應器內(nèi)部液面的下方，進口端連接除co2裝置7的出口端，該除co2裝置的其中一個進口端依次連接o2閥10、o2轉(zhuǎn)子流量計12和氣泵14，該除co2裝置的另一個進口端依次連接除o2裝置、n2閥11、n2轉(zhuǎn)子流量計13和n2鋼瓶15，上述的除o2裝置為串聯(lián)設置的兩個8和9。

一種γ-feooh催化劑的應用：首先，分別使用添加0.5％、1％、2％na2o當量的磷酸鹽所制備的1g的γ-feooh進行鐵離子溶出實驗，在持續(xù)24h曝氣后，鐵離子溶出量基本接近，大約為1.26mg/l；

然后，在相同的條件下，取配制好的濃度為4.9mg/l的feso4溶液250ml置于燒杯中，分別使用添加0.5％、1％、2％na2o當量的磷酸鹽所制備的1g的γ-feooh催化劑，攪拌并通入空氣，反應24h后，取樣分析溶液中鐵離子的濃度，再減去溶出的鐵離子濃度，可以計算出實際自催化劑對鐵離子的去除率，當添加1％na2o當量的磷酸鹽所制備的γ-feooh對鐵離子的去除率最高，可達到78.32％。