一种催化剂组合物及其制备方法和在处理亚甲基蓝工业废水方面的应用_2

文档序号:9698058阅读:来源:国知局
钼 酸铵(2.77\10-3111〇1)和19.1(^柠檬酸(9.10\10-2111〇1)依次加入60111以3.33111〇1)蒸馏水中, 搅拌溶解,然后加入16.65g乙二醇(0.27mol)后搅拌lOmin,升温到120°C继续搅拌,直至形 成凝胶,再将凝胶在400°C下加热7小时,得到三元复合氧化物Li2Ni2M〇3〇i2催化剂。
[0029] 取0.10克按上述方法制备得到的三元复合氧化物Li2Ni2M〇3〇i2催化剂及0.3g双氧 水降解亚甲基蓝废水,亚甲基蓝浓度为l〇mg/L,体积为40mL,在搅拌作用下于常温常压催化 降解亚甲基蓝一定时间,然后在离心机上离心,取上清液,采用分光光度计,在亚甲基蓝最 大吸收波长处(660nm)测量吸光度,按吸光度-浓度工作曲线换算成亚甲基蓝水溶液的浓 度,结果如表1所示,当降解时间为10分钟,亚甲基蓝降解率为94.4%。
[0030] 表1降解时间与亚甲基蓝染料降解率
[0031] L〇〇32」 买施例2
[0033]将0 · 89g硝酸锂(1 · 29 X 10-2mol)、3 · 70g硝酸镍(1 · 28 X 10-2mol)、3 · 42g四水合钼 酸铵(2.77\10-3111〇1)和19.1(^柠檬酸(9.10\10-2111〇1)依次加入60111以3.33111〇1)蒸馏水中, 搅拌溶解,然后加入16.65g乙二醇(0.27mol)后搅拌lOmin,升温到120°C继续搅拌,直至形 成凝胶,再将凝胶在550°C下加热7小时,得到三元复合氧化物1^ 2附#〇3〇12催化剂。
[0034] 取0.10克按上述方法制备得到的三元复合氧化物Li2Ni2M〇3〇i2催化剂及0.3g双氧 水降解亚甲基蓝废水,亚甲基蓝浓度为l〇mg/L,体积为40mL,在搅拌作用下于常温常压催化 降解亚甲基蓝10分钟,然后在离心机上离心10分钟取上清液,采用分光光度计,在亚甲基蓝 最大吸收波长处(660nm)测量吸光度,按吸光度-浓度工作曲线换算成亚甲基蓝水溶液的浓 度,当降解时间为10分钟,亚甲基蓝降解率为95.35%。
[0035] 实施例3
[0036] 将0 · 89g硝酸锂(1 · 29 X 10-2mol)、3 · 70g硝酸镍(1 · 28 X 10-2mol)、3 · 42g四水合钼 酸铵(2.77\10-3111〇1)和19.1(^柠檬酸(9.10\10-2111〇1)依次加入60111以3.33111〇1)蒸馏水中, 搅拌溶解,然后加入16.65g乙二醇(0.27mol)后搅拌lOmin,升温到120°C继续搅拌,直至形 成凝胶,再将凝胶在900°C下加热7小时,得到三元复合氧化物1^2附#〇3〇12催化剂。
[0037] 取0.10克按上述方法制备得到的1^2附#〇3012催化剂及0.3g双氧水降解亚甲基蓝 废水,亚甲基蓝浓度为l〇mg/L,体积为40mL,在搅拌作用下于常温常压催化降解亚甲基蓝10 分钟,然后在离心机上离心10分钟取上清液,采用分光光度计,在亚甲基蓝最大吸收波长处 (660nm)测量吸光度,按吸光度-浓度工作曲线换算成亚甲基蓝水溶液的浓度,当降解时间 为10分钟,亚甲基蓝降解率为95.90%。
[0038] 实施例4
[0039] 为了考察催化剂的循环使用情况,取实施例1所述催化剂的制备方法得到的三元 复合氧化物Li2Ni2M 〇3012进行连续三次催化双氧水降解亚甲基蓝染料试验,每次降解时间为 10分钟。
[0040]在盛有40mL的10mg/L的亚甲基蓝溶液的烧杯中加入0.10g的三元复合氧化物 1^2附#〇3012及0.3g双氧水,在磁力搅拌作用下,于常温常压催化降解10分钟后,在离心机上 离心10分钟取上清液,采用分光光度计,在亚甲基蓝最大吸收波长处(660nm)测量吸光度, 按吸光度-浓度工作曲线换算成亚甲基蓝水溶液的浓度,将离心后的上清液用滴管吸出,只 留下催化剂固体部分,加入40mL新的10mg/L亚甲基蓝溶液,补充双氧水,重复上述降解亚甲 基蓝过程,如此循环使用三元复合氧化物1^ 2附#〇3〇12催化剂进行第二次循环、第三次循环 使用降解亚甲基蓝染料试验,结果如表2所示。
[0041 ]表2催化剂循环降解亚甲基蓝染料
[0042]
[0043]由表2可以看出,催化剂在三次循环中降解亚甲基蓝染料的降解率都在90.0%以 上。这表明三元复合氧化物Li2Ni2M〇3〇i2催化剂能够循环使用。
【主权项】
1. 一种催化剂组合物,是一种三元复合氧化物,其特征在于:所述复合氧化物的通式为 Li2Nl2M〇3〇12〇2. -种根据权利要求1所述的催化剂组合物的制备方法,其特征在于:所述方法包括如 下步骤: (1) 将锂化合物、镍盐、钼酸盐和柠檬酸依次加入水中,搅拌溶解,所述锂化合物中的 锂、镍盐中的镍、钼酸盐中的钼和柠檬酸的摩尔比为1:1:1.5:7~20; (2) 加入乙二醇,乙二醇加入量为柠檬酸摩尔数的3倍,搅拌lOmin后,加热到100°C~ 130°C,继续搅拌形成凝胶; (3) 将凝胶在400°C~900°C下煅烧4~15小时,得到三元复合氧化物Li2Ni2Mo3〇12。3. 根据权利要求2所述的催化剂组合物的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述的煅 烧温度为550°C~700°C,煅烧时间为7小时。4. 根据权利要求2或3所述的催化剂组合物的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述锂 化合物中的锂、镍盐中的镍、钼酸盐中的钼和柠檬酸的摩尔比为1:1:1.5:7。5. 根据权利要求2或3所述的催化剂组合物的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的 锂化合物选自如下的一种或多种:氢氧化锂、氯化锂、碳酸锂、硫酸锂、硝酸锂、磷酸锂、磷酸 氢锂、磷酸二氢锂、甲酸锂、醋酸锂、柠檬酸锂。6. 根据权利要求2或3所述的催化剂组合物的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的 镍盐为硝酸镍、硫酸镍、醋酸镍、氯化镍中的一种或几种。7. 根据权利要求2或3所述的催化剂组合物的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的 钼酸盐为钼酸铵或钼酸锂中的任一种或两种。8. 根据权利要求1所述的催化剂组合物在处理亚甲基蓝工业废水方面的应用,其特征 在于:是将所述催化剂组合物悬浊于亚甲基蓝废水中,然后加入双氧水氧化剂进行氧化分 解处理。9. 根据权利要求8所述的催化剂组合物在处理亚甲基蓝工业废水方面的应用,其特征 在于:按〇. 5~4.Og/L废水的比例加入所述复合氧化物Li2Ni2M〇3〇i2,在搅拌条件下处理5~ 30分钟。
【专利摘要】本发明涉及一种Li2Ni2Mo3O12催化剂组合物及其制备方法和在处理亚甲基蓝工业废水方面的应用,属于无机功能材料制备技术领域。本发明的Li2Ni2Mo3O12催化剂组合物是将锂化合物、镍盐、钼酸盐和柠檬酸按摩尔比为1:1:1.5:7~20的比例依次加入水中,搅拌溶解,然后加入乙二醇,升温到100℃~130℃,继续搅拌形成凝胶,最后将凝胶在400℃~900℃下煅烧4~15小时制得。本发明的催化剂在常温常压,也无需光照射下即能高效催化双氧水氧化分解工业废水中的亚甲基蓝染料,具有制备简单快速,降解有机污染物速度快且效果显著,处理成本低,不产生二次污染等优点。另外,本发明的催化剂还可多次循环使用,本发明的Li2Ni2Mo3O12催化剂在第二、第三次循环使用中对工业废水中亚甲基蓝的降解率均超过90.0%。
【IPC分类】C02F1/72, B01J23/887
【公开号】CN105457650
【申请号】CN201510929085
【发明人】周国华, 孙丽霞
【申请人】湖北工业大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月15日
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