一种颗粒电极的制备方法_2

文档序号:9761456阅读:来源:国知局
>[0028]5)将负载ZIF-8晶种的颗粒垂直放置于反应釜中,将成膜液沿釜壁加入釜中,密封晶化釜;把反应釜置于烘箱中,在120°C下反应4h;
6)反应完毕后冷却至室温,取出颗粒,将其放入甲醇溶液中反复浸泡几次,以除去表面残余的未反应成分;
7)再将颗粒浸入氯仿中置换ZIF-8膜层中的甲醇溶剂,最后放入真空干燥箱中90°C真空干燥24 ho
[0029]实施例1所用的γ-Α1203的表面形貌图如图1所示,图2为ZIF-8粉末的表面形貌图,图3为γ -Al203@ZIF-8的表面形貌图,图4为γ -Al203@ZIF-8的截面形貌图。
[0030]实施例2:
1)配制一定比例的Zη (N O 3) 2和2 -甲基咪唑的甲醇溶液(Z η2 +、2 -甲基咪唑、溶剂的用量比为ImmoI: lmmol: 20ml),室温下搅拌一段时间,离心分离得到白色固体,用甲醇清洗,过夜干燥,即制得表层催化剂ZIF-8;
2)将步骤(I)制备的ZIF-8加入到质量浓度为20%的甲醇水溶液中,制成浓度为0.5%的晶种悬浮液;
3)通过清洗、干燥、焙烧预处理γ-Al2O3,提拉法将预处理过的γ -Al2O3浸渍于步骤(2)制得的悬浮液中,保持12h,取出后室温干燥,120°C干燥一天,得到负载ZIF-8晶种的颗粒:
Y_Al203@ZIF_8 ;
4)按一定比例称取一定量的2-甲基咪唑、甲酸钠和氯化锌,溶解于甲醇溶剂中,充分振荡溶解,制得成膜液;
其中,氯化锌中的Zn2+、2-甲基咪卩坐、甲酸钠、甲醇的用量比为:lmmol: 2mmol: 2mmol:300mL;
5)将负载ZIF-8晶种的颗粒垂直放置于反应釜中,将成膜液沿釜壁加入釜中,密封晶化釜;把反应釜置于烘箱中,在120°C下反应4h;
6)反应完毕后冷却至室温,取出颗粒,将其放入甲醇溶液中反复浸泡几次,以除去表面残余的未反应成分;
7)再将颗粒浸入氯仿中置换ZIF-8膜层中的甲醇溶剂,最后放入真空干燥箱中90°C真空干燥24 ho
[0031]实施例3:
1)配制一定比例的Zn(NO3)2和2-甲基咪唑的甲醇溶液(Zn2+、2-甲基咪唑、甲醇溶剂的用量比为1.5mmol: lmmol: 50ml),室温下搅拌一段时间,离心分离得到白色固体,用甲醇清洗,过夜干燥,即制得表层催化剂ZIF-8;
2)将步骤(I)制备的ZIF-8加入到质量浓度为20%的甲醇水溶液中,制成浓度为2的%的晶种悬浮液;
3)通过清洗、干燥、焙烧预处理γ-Al2O3,提拉法将预处理过的γ -Al2O3浸渍于步骤(2)制得的悬浮液中,保持12h,取出后室温干燥,120°C干燥一天,得到负载ZIF-8晶种的颗粒:
Y_Al2〇3@ZIF_8 ;
4)按一定比例称取一定量的2-甲基咪唑、甲酸钠和氯化锌,溶解于甲醇溶剂中,充分振荡溶解,制得成膜液;
其中,氯化锌中的Zn2+、2-甲基咪卩坐、甲酸钠、甲醇的用量比为:lmmol: 1.5mmol:1.6mmο1: 260mL;
5)将负载ZIF-8晶种的颗粒垂直放置于反应釜中,将成膜液沿釜壁加入釜中,密封晶化釜;把反应釜置于烘箱中,在120°C下反应4h;
6)反应完毕后冷却至室温,取出颗粒,将其放入甲醇溶液中反复浸泡几次,以除去表面残余的未反应成分;
7)再将颗粒浸入氯仿中置换ZIF-8膜层中的甲醇溶剂,最后放入真空干燥箱中90°C真空干燥24 ho
[0032]应用例1:
400mL,浓度为40mg/L罗丹明B为模拟废水,以Ti极板为阴极,Ru02/Ti为阳极板,在溶液中的工作面积都为3cm*5cm,阴阳极板间距为4cm,颗粒电极为实施例1制备的,添加量为体积10mL,添加Na2SO4作电解质,调节溶液pH为2,曝气条件下进行电化学催化。每隔5分钟取一次样,测其吸光度。
[0033]对比例的颗粒电极用传统的金属氧化层γ -Al2O3,具体选用γ -Al2O3/ CeO2-CuO0其制备方法如下:将预先干燥好的γ -Al2O3浸渍于质量浓度为10%的Ce(NO3)3水溶液,一段时间后取出,在110°C下干燥12h,400°C焙烧4h,室温冷却。再将颗粒浸渍于质量浓度为2%的Cu(NO3)2溶液12h后取出,在105°C干燥12h,500°C焙烧3h,室温冷却。
[0034]如图5,与传统的金属氧化层颗粒电极相比,本方法制备的新型颗粒电极对罗丹明B的去除效果有显著提高,在最佳电解条件下,电解20min时去除率已达到90%,而传统的颗粒电极在90分钟还未达到90%。
【主权项】
1.一种颗粒电极的制备方法,包括以下步骤: 1)将锌盐与2-甲基咪唑混于有机溶剂中,充分混合,固液分离,得到固体,清洗,干燥; 2)将上步得到的固体与溶剂充分混合,制成晶种悬浮液; 3)通过清洗、干燥、焙烧预处理γ-Al2O3,将预处理过后的γ -Al2O3浸渍于上步制得的悬浮液中,保持设定时间,取出后充分干燥; 4)将2-甲基咪唑、脂肪酸钠、锌盐混溶于溶剂中,得到成膜液; 5)将步骤3)得到的颗粒放置于反应釜中,并倒入成膜液,密封反应釜,升温晶化; 6)冷却至室温,取出颗粒,置于溶剂中清洗,除去表面未反应成分; 7 )再将颗粒浸入溶剂中清洗,取出干燥即可。2.根据权利要求1所述的一种颗粒电极的制备方法,其特征在于:步骤I)中,所述的锌盐为硝酸锌。3.根据权利要求1所述的一种颗粒电极的制备方法,其特征在于:步骤I)中,所述的有机溶剂为脂肪醇、酰胺类溶剂中的至少一种。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种颗粒电极的制备方法,其特征在于:步骤I)中,锌盐的Ζη2+、2-甲基咪唑、溶剂的用量比为(1-1.5)mmol:1mmol: (20-50)ml。5.根据权利要求1所述的一种颗粒电极的制备方法,其特征在于:步骤2)中,悬浮液的质量浓度为0.5-2%。6.根据权利要求1所述的一种颗粒电极的制备方法,其特征在于:步骤4)中,所述的溶剂为脂肪醇。7.根据权利要求6所述的一种颗粒电极的制备方法,其特征在于:锌盐中的Zn2+、2-甲基咪挫、脂肪酸钠、脂肪醇的用量比为:lmmol: (l-2)mmol: (l_2)mmol: (200_300)mL。8.根据权利要求7所述的一种颗粒电极的制备方法,其特征在于:步骤5)中,升温至110-130°C 晶化 2-6h。9.根据权利要求1所述的一种颗粒电极的制备方法,其特征在于:步骤6)中所述的溶剂为脂肪醇。10.根据权利要求9所述的一种颗粒电极的制备方法,其特征在于:步骤7)中所述的溶剂为卤代烃。
【专利摘要】本发明公开了一种颗粒电极的制备方法,该方法包括以下步骤:1)将锌盐与2-甲基咪唑混于有机溶剂中,充分混合,固液分离,得到固体,清洗,干燥;2)将上步得到的固体与溶剂充分混合,制成晶种悬浮液;3)通过清洗、干燥、焙烧预处理γ-Al2O3,将预处理过后的γ-Al2O3浸渍于上步制得的悬浮液中,保持设定时间,取出后充分干燥;4)将2-甲基咪唑、脂肪酸钠、锌盐混溶于溶剂中,得到成膜液;5)将步骤3)得到的颗粒放置于成膜液中,升温晶化;6)冷却至室温,取出颗粒,置于溶剂中浸泡,除去表面未反应成分;7)再将颗粒浸入与步骤6)所用溶剂不同的溶剂中,充分浸泡,取出干燥即可。本发明制备的颗粒电极,可以有效降解处理印染废水中难以降解去除的有机物色度,例如处理含有罗丹明B等的印染废水。
【IPC分类】C02F103/30, C02F1/461
【公开号】CN105523612
【申请号】CN201510774215
【发明人】张立国, 刘慧君, 刘蕾
【申请人】华南师范大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年3月10日
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