一种高效降解卡马西平电催化粒子电极及其制备方法_2

文档序号:9720139阅读:来源:国知局
,而且污染环境。利用煤矸石制作三维电极用的粒子催化电极,可以变废为宝,减少环境的污染、土地的占用等问题。
[0017]本发明提供的高效降解卡马西平电催化粒子电极及其制备方法,符合当前国家节能减排的环保政策。制备的粒子电极多孔,且孔径大,具有很大的比表面积、很强的吸附性能、良好的导电性和催化性能是一种新型高效持久性电催化粒子电极。
[0018]以下结合【具体实施方式】对本发明作进一步说明实施例一:
A、煤矸石颗粒于球磨机中球磨,取出后先后在稀酸(10%盐酸)、稀碱(10%氢氧化钠)中煮沸半小时,再用蒸馏水冲洗、浸泡,于烘箱内105°C下烘干,然后过60目筛,取干燥细煤矸石颗粒备用;
B、粘土放于烘箱内105°C烘干,将烘干的粘土在研钵中粉碎,然后过60目筛,取干燥细粘土备用;
C、将步骤A中的干燥细煤矸石颗粒、步骤B中的干燥细粘土、炭粉和Fe304按照50%:20%:20%: 10%的重量百分比,混合并搅拌均匀,制备混合生料;
D、将SnCU.5H20和Μη(Ν03)2以物质的量比为82:45溶于盐酸中,再加入无水乙醇配成溶液,搅拌均匀,得到溶胶;
E、将步骤C中的混合生料浸渍于步骤D中得到的溶胶中4h,再于烘箱内105°C下烘干,冷却至室温,制备负载生料;
F、将步骤E中的负载生料挤压成生料球,并在烘箱中120°C下烘24小时;
G、将步骤F中烘干后的生料球,置于高温炉中从室温以120°C/h升至300°C,加热2h,然后以60°C/h升至550°C,活化10-30min,再以300°C/h升至850°C焙烧10_30min,自然冷却至室温,得到新型高效降解卡马西平电催化粒子电极。
[0019]取上述实施例中制备的高效降解卡马西平电催化粒子电极5.0g,填充于反应器中,制得三维电极反应器,在电压为6.0V,电流为0.2A时,通电降解30ml城市废水30min,卡马西平去除率达到96%。
[0020]实施例二:
A、煤矸石颗粒于球磨机中球磨,取出后先后在稀酸(10%盐酸)、稀碱(10%氢氧化钠)中煮沸半小时,再用蒸馏水冲洗、浸泡,于烘箱内105°C下烘干,然后过60目筛,取干燥细煤矸石颗粒备用; B、粘土放于烘箱内105°C烘干,将烘干的粘土在研钵中粉碎,然后过60目筛,取干燥细粘土备用;
C、将步骤A中的干燥细煤矸石颗粒、步骤B中的干燥细粘土、锯末肩和Fe203按照55%:15%: 15%: 15%的重量百分比,混合并搅拌均匀,制备混合生料;
D、将SnCU.5H20和Μη(Ν03)2以物质的量比为82:45溶于盐酸中,再加入无水乙醇配成溶液,搅拌均匀,得到溶胶;
E、将步骤C中的混合生料浸渍于步骤D中得到的溶胶中4h,再于烘箱内105°C下烘干,冷却至室温,制备负载生料;
F、将步骤E中的负载生料挤压成生料球,并在烘箱中120°C下烘24小时;
G、将步骤F中烘干后的生料球,置于高温炉中从室温以120°C/h升至300°C,加热2h,然后以60°C/h升至550°C,活化10-30min,再以300°C/h升至850°C焙烧10_30min,自然冷却至室温,得到新型高效降解卡马西平电催化粒子电极。
[0021]取上述实施例中制备的高效降解卡马西平电催化粒子电极5.0g,填充于反应器中,制得三维电极反应器,在电压为6.0V,电流为0.2A时,通电降解30ml城市废水30min,CODcr去除率达到94%。
【主权项】
1.一种高效降解卡马西平电催化粒子电极,其特征在于:按照重量百分比计,包括干燥细煤矸石颗粒占50-60%、干燥细粘土占10-20%、成孔剂占10-20%、活化剂占10-20%。2.如权利要求1所述的高效降解卡马西平电催化粒子电极,其特征在于:成孔剂可以是碳粉、锯末肩、淀粉中的一种。3.如权利要求1所述的高效降解卡马西平电催化粒子电极,其特征在于:活化剂可以是Fe304、Fe203、Mn02、Cu0 中的一种。4.一种高效降解卡马西平电催化粒子电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: A、煤矸石颗粒于球磨机中球磨,取出后先后在稀酸(10%盐酸)、稀碱(10%氢氧化钠)中煮沸半小时,再用蒸馏水冲洗、浸泡(目的为去除表面吸附的有机物等杂质),于烘箱内105°C下烘干,然后过60目筛,取干燥细煤矸石颗粒备用; B、粘土放于烘箱内105°C烘干,将烘干的粘土在研钵中粉碎,然后过60目筛,取干燥细粘土备用; C、将步骤A中的干燥细煤矸石颗粒、步骤B中的干燥细粘土、成孔剂和活化剂按照一定的重量百分比,混合并搅拌均匀,制备混合生料; D、将SnCU.5出0和此(勵3)2以物质的量比为82:45溶于盐酸中,再加入无水乙醇配成溶液,搅拌均匀,得到溶胶; E、将步骤C中的混合生料浸渍于步骤D中得到的溶胶中4h,再于烘箱内105°C下烘干,冷却至室温,制备负载生料; F、将步骤E中的负载生料挤压成生料球,并在烘箱中120°C下烘24小时; G、将步骤F中烘干后的生料球,置于高温炉中从室温以120°C/h升至300°C,加热2h,然后以60°C/h升至550°C,活化10-30min,再以300°C/h升至850°C焙烧10_30min,自然冷却至室温,得到高效降解卡马西平电催化粒子电极。5.如权利要求4所述的高效降解卡马西平电催化粒子电极的制备方法,其特征在于:按照重量百分比计,干燥细煤矸石颗粒占50-60%、干燥细粘土占10-20%、成孔剂占10-20%、活化剂占10-20%。6.如权利要求4所述的高效降解卡马西平电催化粒子电极的制备方法,其特征在于:所述成孔剂可以是炭粉、锯末肩、淀粉中的一种。7.如权利要求4所述的高效降解卡马西平电催化粒子电极的制备方法,其特征在于:所述活化剂可以是Fe304、Fe203、Mn02、CuO中的一种。8.如权利要求4所述的高效降解卡马西平电催化粒子电极的制备方法,其特征在于:所述负载剂是 SnCl4.5H20 和 Mn(N03)2。
【专利摘要】一种高效降解卡马西平电催化粒子电极及其制备方法属于废水处理技术领域。本发明是以处理后的煤矸石、粘土、成孔剂、活化剂为原料,按一定重量比例混合搅拌均匀,制备混合生料,浸渍于负载剂溶胶中,再烘干、冷却至室温,然后挤压成生料球,进行干燥处理,置于特定温度下加热、活化、焙烧,一段时间后取出,冷却至室温得到成品。本发明制备的高效降解卡马西平电催化粒子电极多孔,具有很大的比表面积、很强的吸附性能、良好的电催化性能,能够高效降解卡马西平。本发明提供的一种高效降解卡马西平电催化粒子电极及其制备方法,充分利用采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物——煤矸石,既可以变废为宝,又可以减少环境的污染、解决土地占用等问题。
【IPC分类】C02F1/461, C02F1/72
【公开号】CN105481062
【申请号】CN201610022393
【发明人】冯岩, 宋亭, 谭娟, 巩玉帅, 周波
【申请人】济南大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月14日
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