一种磁性纳米钕铁钛氧化物臭氧催化剂及其制备方法和应用_2

文档序号:9406440阅读:来源:国知局
搅拌状态,其中Nd (NO3) 3、Fe (NO3) 3和钛酸四丁酯的投加摩尔比为1:1:1 ;随后将此前驱体在60?80 0C水浴中烘干,将烘干的粉末碾磨后放入马弗炉中,以3?5 0C /min的升温速率升温至500 °C,并保温1.5?4.5 h,自然冷却至室温后即得所需磁性纳米钕铁钛催化剂,记为NFT-500。
[0021]实施例2:
除磁性纳米钕铁钛催化剂制备方法中煅烧温度为400 °C,其余操作均与实施例1相同,得到催化剂记为NFT-400。
[0022]实施例3:
除磁性纳米钕铁钛催化剂制备方法中煅烧温度为600 °C,其余操作均与实施例1相同,得到催化剂记为NFT-600。
[0023]应用实施例:
磁性纳米钕铁钛催化剂耦合03催化氧化2,4- 二溴苯氧乙酸:在I L柱状鼓泡式半连续反应器中,配制不同浓度2,4- 二溴苯氧乙酸水溶液进行降解测试。
[0024]应用例I
在30 mg/L 2,4-二溴苯氧乙酸水溶液中不投加任何催化剂,反应温度为25 °C,pH=6,O3浓度为30 mg/L,在预设时间点取样测试2,4-二溴苯氧乙酸,具体结果见附图1。
[0025]应用例2
在30 mg/L 2,4- 二溴苯氧乙酸水溶液中投加I g/L实施例1制得的催化剂NFT-500,反应温度为25 °C,pH=6,03浓度为30 mg/L,在预设时间点取样测试2,4-二溴苯氧乙酸,具体结果见附图1。
[0026]应用例3:
将应用例2中催化剂换成实施例2制得的催化剂NFT-400,其余应用操作与应用例2完全相同,具体结果见附图1。
[0027]应用例4:
将应用例2中催化剂换成实施例3制得的催化剂NFT-600,其余应用操作与应用例2完全相同,具体结果见附图1。
[0028]应用例5:
将应用例2中2,4- 二溴苯氧乙酸水溶液换成10 mg/L,其余应用操作与应用例2完全相同,具体结果见附图2。
[0029]应用例6:
将应用例2中2,4- 二溴苯氧乙酸水溶液换成50 mg/L,其余应用操作与应用例2完全相同,具体结果见附图2。
[0030]综上可知,磁性纳米钕铁钛催化剂可极大提高O3的催化活性,在500 0C煅烧的催化剂活性最佳,催化剂活性随污染物浓度增加而下降。此结果说明制备的磁性纳米钕铁钛催化剂具有较好的O3催化效果,而且此材料制备及应用操作简单,极易工业化,因此在废水处理领域具有广阔的应用前景。
【主权项】
1.一种磁性纳米钕铁钛氧化物臭氧催化剂,其特征在于该催化剂是以Nd (NO 3)3、Fe(NO3)3和钛酸四丁酯为原料,通过溶胶凝胶法制得前驱体,并将前驱体干燥煅烧后得到。2.如权利要求1所述的一种磁性纳米钕铁钛氧化物臭氧催化剂,其特征在于具体通过以下步骤制得: (1)以Nd(NO3)3^Fe (NO3) 3和钛酸四丁酯为原料,以水为溶剂,将Nd (NO 3) 3和Fe (NO 3) 3配成混合溶液A,以无水乙醇为溶剂,将钛酸四丁酯溶于无水乙醇配成溶液B ; (2)将上述步骤(I)得到的溶液B逐滴滴入到溶液A中得到溶胶凝胶前驱体,A溶液处于不停搅拌状态; (3)将上述步骤(2)得到的前驱体在60?800C水浴中干燥; (4)将上述步骤(3)处理后的粉末碾磨后放入马弗炉中煅烧后即得磁性纳米钕铁钛催化剂。3.如权利要求1所述的一种磁性纳米钕铁钛氧化物臭氧催化剂,其特征在于所述的步骤(I)中Nd (NO3) 3、Fe (NO3)3和钛酸四丁酯的投加摩尔比为1:1:1。4.如权利要求1所述的一种磁性纳米钕铁钛氧化物臭氧催化剂,其特征在于所述的步骤(3)中水浴干燥时间为12?24 ho5.如权利要求1所述的一种磁性纳米钕铁钛氧化物臭氧催化剂,其特征在于所述的步骤(4)中马弗炉煅烧条件为:以3?5 °C/min的升温速率升温至400?600 °C,并保温L 5 ?4.5 ho6.一种磁性纳米钕铁钛氧化物臭氧催化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤: (1)以Nd(NO3)3^Fe (NO3) 3和钛酸四丁酯为原料,以水为溶剂,将Nd (NO 3) 3和Fe (NO 3) 3配成混合溶液A,以无水乙醇为溶剂,将钛酸四丁酯溶于无水乙醇配成溶液B ; (2)将上述步骤(I)得到的溶液B逐滴滴入到溶液A中得到溶胶凝胶前驱体,A溶液处于不停搅拌状态; (3)将上述步骤(2)得到的前驱体在60?800C水浴中干燥; (4)将上述步骤(3)处理后的粉末碾磨后放入马弗炉中煅烧后即得磁性纳米钕铁钛催化剂。7.如权利要求6所述的一种磁性纳米钕铁钛氧化物臭氧催化剂的制备方法,其特征在于所述的步骤(I)中Nd (NO3)3, Fe (NO3) 3和钛酸四丁酯的投加摩尔比为1:1:1。8.如权利要求6所述的一种磁性纳米钕铁钛氧化物臭氧催化剂的制备方法,其特征在于所述的步骤(3)中水浴干燥时间为12?24 ho9.如权利要求6所述的一种磁性纳米钕铁钛氧化物臭氧催化剂的制备方法,其特征在于所述的步骤(4)中马弗炉煅烧条件为:以3?5 °C/min的升温速率升温至400?600 °C,并保温1.5?4.5 ho10.如权利要求1所述的一种磁性纳米钕铁钛氧化物臭氧催化剂与臭氧耦合在废水处理中的应用。
【专利摘要】本发明提供了一种用于多相催化臭氧化的磁性纳米钕铁钛催化剂及制备方法和在废水处理方面的应用,所述的磁性纳米钕铁钛催化剂是以Nd(NO3)3、Fe(NO3)3和钛酸四丁酯为原料,通过溶胶凝胶法制得,并通过煅烧后得到所述磁性纳米钕铁钛催化剂。本发明处理工艺简单,处理成本低,能有效去除废水中难降解的有机物,具有反应易于控制、易操作、维护方便等特点,该催化剂具有非常广阔的市场开发前景。
【IPC分类】C02F1/78, B01J23/83
【公开号】CN105126858
【申请号】CN201510568859
【发明人】崔兵, 屠锦军
【申请人】杭州崔特环保技术有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月9日
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