一种催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂的制备方法及应用与流程

文档序号:21724454发布日期:2020-08-05 01:15阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂,其特征在于包括以下组分:

粘土矿物,含量为40wt.%~80wt.%;

成型剂,含量为10wt.%~50wt.%;

碱土金属氧化物,含量为1wt.%~20wt.%;

la2o3,含量为1wt.%~20wt.%;

cuo,含量为5wt.%~30wt.%。

2.根据权利要求1所述的催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂,其特征在于:所述粘土矿物包括膨润土、高岭土、伊利石中的任一种;

所述成型剂包括勃姆石、拟薄水铝石的任一种;

所述碱土金属氧化物为cao、mgo、sro或bao中的一种。

3.一种权利要求1或2所述的催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)称取所需要的可溶性碱土金属盐1wt.%~20wt.%、可溶性镧盐1wt.%~20wt.%、可溶性铜盐5wt.%~30wt.%,混合后配制成均匀的溶液;

(2)根据金属离子的摩尔数,称取1.1~1.2倍金属离子摩尔数的沉淀剂用水稀释或溶解;

(3)量取去离子水放入烧杯中,金属盐和沉淀剂的质量总和与去离子水用量之比为1g:(20~50g),设定水浴温度40~120℃,搅拌转速100-1000rpm;

(4)采用并流方式将金属盐溶液和沉淀剂滴加至烧杯中,通过调节沉淀剂滴加速度,使ph保持在6~8范围内,金属盐溶液的滴加速度为2~15ml/min;沉淀剂的滴加速度为金属盐溶液滴加速度的1~1.5倍;

(5)待沉淀完全后,在室温下老化1~12h,洗涤、抽滤,并在70~120℃温度下干燥6~24h得到粉末状沉淀物;

(6)称取40wt.%~80wt.%粘土矿物和10wt.%~50wt.%成型剂,与沉淀物混合后记为a,并向a中加入胶溶剂;其中,胶溶剂为混合物a质量的2~10%,充分研磨使其均匀捏合成型,在70~120℃温度下干燥6~24h;

(7)将催化剂前驱体在400~1000℃焙烧2~8h,研磨成40~60目粘土矿物铜基催化剂。

4.根据权利要求3所述的催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中可溶性碱土金属盐为ca(no3)2·6h2o、mg(no3)2·6h2o、sr(no3)2或ba(no3)2中的一种;可溶性镧盐为la(no3)3·6h2o;可溶性铜盐为cu(no3)2•3h2o;可溶性金属盐总浓度为0.5~1.5mol/l;

步骤(1)中碱土金属可溶性盐为5wt.%~15wt.%;可溶性镧盐为1wt.%~10wt.%;可溶性铜盐为5wt.%~20wt.%。

5.根据权利要求3所述的催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述沉淀剂为尿素、碳酸钠、氢氧化钠、氨水中的一种,浓度在0.5~2.0mol/l。

6.根据权利要求3所述的催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)水浴温度为60~90℃,转速为100~500rpm。

7.根据权利要求3所述的催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(5)中老化时间1~6h,干燥温度90~120℃,干燥时间6~12h。

8.根据权利要求3所述的催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(6)中粘土矿物包括膨润土、高岭土、伊利石中的任一种;所述成型剂包括勃姆石、拟薄水铝石的任一种;干燥温度90~120℃,干燥时间6~12h;

步骤(6)中胶溶剂为醋酸、硝酸、柠檬酸中的一种,浓度为1wt.%~10wt.%;

步骤(7)中焙烧温度为500~800℃,时间为2~5h,升温速率为3~10℃/min。

9.一种权利要求1或2所述的催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂在废水处理中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:所述废水包括苯酚废水、哌嗪废水和三乙烯二胺废水中的一种;

所述粘土矿物铜基催化剂用于湿法催化氧化技术处理苯酚废水、哌嗪废水和三乙烯二胺废水时,反应条件如下:反应温度为120~240℃,反应氧分压为0.4~1.5mpa,反应时间为30~180min,搅拌转速为100~1000rpm,苯酚初始浓度为1000~5000mg/l,哌嗪废水初始cod为120000mg/l,三乙烯二胺废水初始cod为10000mg/l;催化剂用量为0.1~1g/l废水。


技术总结
本发明公开了一种催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂的制备方法及应用,属于水处理技术及环境功能材料领域。所述催化剂包括以下组分:粘土矿物,含量为40wt.%~80wt.%;成型剂,含量为10wt.%~50wt.%;碱土金属氧化物,含量为1wt.%~20wt.%;La2O3,含量为1wt.%~20wt.%;CuO,含量为5wt.%~30wt.%。采用本发明制备的粘土矿物铜基催化剂,利用粘土矿物对活性组分金属离子的分散作用,可进一步提升催化剂的催化活性,使苯酚去除率高达95%以上,哌嗪废水和三乙烯二胺废水的COD去除率85%以上。

技术研发人员:马建超;张晓朋;鲍卫仁;胡江亮;王建成;庞进;杨树蓉
受保护的技术使用者:太原理工大学
技术研发日:2020.04.13
技术公布日:2020.08.04
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1