CN101559995A - 一种粒子催化电极材料的制备方法 - Google Patents
一种粒子催化电极材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101559995A CN101559995A CNA200910084368XA CN200910084368A CN101559995A CN 101559995 A CN101559995 A CN 101559995A CN A200910084368X A CNA200910084368X A CN A200910084368XA CN 200910084368 A CN200910084368 A CN 200910084368A CN 101559995 A CN101559995 A CN 101559995A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- particle
- electrode material
- catalytic electrode
- oven dry
- catalytic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
一种粒子催化电极材料的制备方法属于废水处理技术领域。本发明拟解决现有粒子催化电极的电流效率低、能耗高的问题。本发明通过以预处理后的天然丝光沸石为载体,以含有Sn与Ti组成的双组份氧化物为负载层,制得粒子催化电极材料。本发明的粒子催化电极材料具有面体比大、传质速度快、催化效果好、电流效率高、能耗低、投资少、适用范围广等优点。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域,特别涉及一种用于处理难降解有机废水的多孔沸石负载SnO2/TiO2粒子催化电极的制备方法。
背景技术
随着现代化学工业的不断发展,通过各种途径进入水体中的难降解有机物的数量和种类急剧增加,对水环境造成了严重的污染,直接威胁着人类的健康。这类污染物易在生物体内富集,也容易成为水体的潜在污染源,从而对生物体或人体造成毒害和“三致”效应等有害影响。难降解有机废水的处理是废水处理领域的一个研究热点和难点。
研究者针对难降解有机废水提出过许多处理方法,主要包括吸附、萃取、混凝沉淀、化学沉淀、膜分离、化学氧化法和电化学氧化法等,其中,电化学法处理废水一般无需很多化学药品,后处理简单,占地面积小,管理方便,污泥量很少,是一种能够同时满足技术经济指标先进、无毒和不污染环境等3项基本要求的绿色技术。
20世纪60年代末期提出的三维电极是在二维电解槽电极间装填粒状或其它碎屑状工作电极材料,并使装填工作材料表面带电,成为新的一极(第三极),在工作电极材料表面能发生电化学反应。与传统的二维电极相比,三维电极能够增加电解槽的面体比,且因粒子间距小而增大物质传质速度,提高电流效率和处理效果。在采用三维电极处理废水时,其核心技术在其工作电极,主要是指其中装填的粒子电极,它起到三维电极催化剂的作用,即吸附有机物并产生羟基自由基使其氧化分解。粒子电极的选择是否合理,直接影响到粒子电极对废水中难降解有机物的吸附和分解以及影响到粒子电极催化活性中心的数量和效果。已报道的用于废水处理的粒子电极主要有以活性炭、PbO2或钛泡沫颗粒为载体,以掺杂有Sb的SnO2为负载层的粒子电极材料;Ebonex(一种陶瓷)上涂覆有RuO2或SnO2-Sb2O3的粒子电极材料;Pt和Ni沉积于Ebonex载体上的粒子电极材料;炭黑粉末上担载SnO2-Sb的粒子电极材料;活性炭负载CeO2-Sb2O3的粒子电极材料。但上述粒子电极在处理废水时均存在电流效率低、能耗高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粒子催化电极材料的制备方法。本发明所提供的粒子催化电极材料作为三维电极反应器的工作电极,可有效降解废水中的有机物,且电流效率高,能耗低。
本发明所提供的一种粒子催化电极材料的制备方法,包括以下步骤:
A、将粒径为0.5-1cm的天然丝光沸石洗涤、浸泡(洗涤、浸泡的目的在于解吸杂质)后,于100℃下烘干;
B、将SnCl4·5H2O和钛酸四丁酯以Sn与Ti的摩尔比为1∶10加入到无水乙醇中,并加入冰醋酸调节pH=3后,搅拌均匀,得到溶胶;
C、将步骤A中烘干后的天然丝光沸石浸渍于步骤B中得到的溶胶中12h,再将天然丝光沸石在100℃下烘干,置于马弗炉中从室温以2℃/min的升温速率升温至450℃焙烧2h,冷却至室温;
D、重复步骤C中的浸渍、烘干、焙烧和冷却操作3次,得到粒子催化电极材料。
本发明具有以下有益效果:
将本发明制备的粒子电极材料用于废水处理时,能将难降解有机物快速分解为小分子有机物或彻底矿化,CODCr去除率达到89%,电流效率达74.37%,能耗为18.24kwh/kgCOD,具有面体比大、传质速度快、催化效果好、电流效率高、能耗低、投资少、适用范围广等优点。
以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例1
A、将粒径为0.5-1cm的天然丝光沸石洗涤、浸泡后,于100℃下烘干;
B、将0.002mol SnCl4·5H2O和0.02mol钛酸四丁酯加入到40ml无水乙醇中,并加入冰醋酸调节pH=3后,搅拌2h,得到溶胶;
C、将步骤A中烘干后的天然丝光沸石浸渍于步骤B中得到的溶胶中12h,再将天然丝光沸石在100℃下烘干,置于马弗炉中从室温以2℃/min的升温速率升温至450℃焙烧2h,自然冷却至室温,得到一次负载的粒子催化剂;
D、将一次负载的粒子催化剂浸渍于步骤B中得到的溶胶中12h,再将天然丝光沸石在100℃下烘干,置于马弗炉中从室温以2℃/min的升温速率升温至450℃焙烧2h,自然冷却至室温,得到二次负载的粒子催化剂;
E、将二次负载的粒子催化剂浸渍于步骤B中得到的溶胶中12h,再将天然丝光沸石在100℃下烘干,置于马弗炉中从室温以2℃/min的升温速率升温至450℃焙烧2h,自然冷却至室温,得到三次负载的粒子催化剂;
F、将三次负载的粒子催化剂浸渍于步骤B中得到的溶胶中12h,再将天然丝光沸石在100℃下烘干,置于马弗炉中从室温以2℃/min的升温速率升温至450℃焙烧2h,自然冷却至室温,得到粒子催化电极材料。
取上述实施例中制备的粒子催化电极材料2.0g填充于反应器中,制得三维电极反应器,在电压为4.0V,电流为0.1A时,通电降解30ml青霉素废水1h,CODCr去除率达到89%,电流效率达74.37%,能耗为18.24kwh/kgCOD。
Claims (1)
1、一种粒子催化电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、将粒径为0.5-1cm的天然丝光沸石洗涤、浸泡后,于100℃下烘干;
B、将SnCl4·5H2O和钛酸四丁酯以Sn与Ti的摩尔比为1∶10加入到无水乙醇中,并加入冰醋酸调节pH=3后,搅拌均匀,得到溶胶;
C、将步骤A中烘干后的天然丝光沸石浸渍于步骤B中得到的溶胶中12h,再将天然丝光沸石在100℃下烘干,置于马弗炉中从室温以2℃/min的升温速率升温至450℃焙烧2h,冷却至室温;
D、重复步骤C中的浸渍、烘干、焙烧和冷却操作3次,得到粒子催化电极材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200910084368XA CN101559995B (zh) | 2009-05-22 | 2009-05-22 | 一种粒子催化电极材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200910084368XA CN101559995B (zh) | 2009-05-22 | 2009-05-22 | 一种粒子催化电极材料的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101559995A true CN101559995A (zh) | 2009-10-21 |
CN101559995B CN101559995B (zh) | 2010-12-08 |
Family
ID=41219001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200910084368XA Expired - Fee Related CN101559995B (zh) | 2009-05-22 | 2009-05-22 | 一种粒子催化电极材料的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101559995B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105967277A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-28 | 江苏奥尼斯环保科技有限公司 | 一种Sn-Ti/氧化铝三维粒子电极、制备方法及应用 |
CN106345450A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-25 | 浙江巨能环境工程设备有限公司 | 一种负载型臭氧氧化催化剂及其制备方法与应用 |
CN106365267A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-02-01 | 北京益清源环保科技有限公司 | 具有电催化去除咔唑功能的改性沸石粒子电极及制备方法 |
CN106495284A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-03-15 | 北京益清源环保科技有限公司 | 具有电催化去除硝基苯功能的改性沸石粒子电极及制备方法 |
CN110282704A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-09-27 | 广东省测试分析研究所(中国广州分析测试中心) | 一种用于水处理的电化学改性填料 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1180986C (zh) * | 2001-12-31 | 2004-12-22 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用电-多相催化反应处理油田废水的方法及专用装置 |
CN1695796A (zh) * | 2005-03-11 | 2005-11-16 | 哈尔滨工业大学 | 纳米级二氧化钛催化剂的制备及催化臭氧化水处理方法 |
CN101219371A (zh) * | 2007-01-08 | 2008-07-16 | 北京化工大学 | 光催化氧化处理高浓度有机工业废水 |
CN101322944A (zh) * | 2008-07-28 | 2008-12-17 | 吉林大学 | 用多孔矿物制备复合光催化剂及其方法 |
-
2009
- 2009-05-22 CN CN200910084368XA patent/CN101559995B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105967277A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-28 | 江苏奥尼斯环保科技有限公司 | 一种Sn-Ti/氧化铝三维粒子电极、制备方法及应用 |
CN106345450A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-25 | 浙江巨能环境工程设备有限公司 | 一种负载型臭氧氧化催化剂及其制备方法与应用 |
CN106365267A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-02-01 | 北京益清源环保科技有限公司 | 具有电催化去除咔唑功能的改性沸石粒子电极及制备方法 |
CN106495284A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-03-15 | 北京益清源环保科技有限公司 | 具有电催化去除硝基苯功能的改性沸石粒子电极及制备方法 |
CN110282704A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-09-27 | 广东省测试分析研究所(中国广州分析测试中心) | 一种用于水处理的电化学改性填料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101559995B (zh) | 2010-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103663631A (zh) | 一种负载催化剂活性炭的三维粒子电极及其制备方法 | |
CN101905154B (zh) | 提高可见光响应的掺杂型M-TiO2/AC光催化剂的效率的方法 | |
CN100429155C (zh) | 一种三维电极反应器的粒子电极催化剂填料及其制备方法 | |
CN104925913A (zh) | 用于去除污废水中难降解有机物和氨氮的催化粒子电极及其制备方法和应用 | |
CN101559995B (zh) | 一种粒子催化电极材料的制备方法 | |
CN103539227A (zh) | 含CuO中间层的负载Ag掺杂MnO2-CeO2活性氧化铝粒子电极的制备工艺 | |
CN101773844B (zh) | 一种活性炭负载掺杂Zn2+/TiO2光催化剂的制备方法 | |
CN101185887A (zh) | 用于湿式氧化工艺的催化剂及其制备方法 | |
CN102451711A (zh) | 一种处理工业废水催化剂及其制备方法 | |
CN102049256A (zh) | 一种废水处理催化剂及其制备方法 | |
CN103551168B (zh) | 一种应用于固定床制备氯乙烯的无汞催化剂及其制备方法 | |
CN102451713B (zh) | 处理工业废水的催化剂及其制备方法 | |
CN103100398A (zh) | 一种制备高催化活性天然沸石负载一维TiO2纳米线的方法 | |
CN105668719B (zh) | 负载钴氧化物的活性炭催化粒子电极及制备方法 | |
CN102451712B (zh) | 处理工业废水的双金属催化剂及其制备方法 | |
CN103241807A (zh) | 一种应用于复极性三维电极反应器的复合粒子电极及其制备方法 | |
CN101811049A (zh) | 一种催化臭氧化水中有机物的蜂窝陶瓷催化剂的制备方法 | |
CN102491484A (zh) | 玻璃纤维布上负载TiO2的光催化剂在处理微囊藻毒素中的应用 | |
JP2013230427A (ja) | 光触媒およびその製造方法 | |
CN102049253A (zh) | 一种用于臭氧氧化处理废水专用催化剂的制备方法 | |
CN101664681B (zh) | 多相催化臭氧化的负载型催化剂及其制备方法 | |
CN112495403B (zh) | 一种BiOCl/Bi2O3光催化材料及其制备方法和应用 | |
CN101982239B (zh) | 一种催化燃烧用复合金属氧化物催化剂的制备方法 | |
Zhang et al. | In situ recombination for durable photoelectrocatalytic degradation of organic dye in wastewater | |
CN104399465A (zh) | 一种核壳型催化剂及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101208 Termination date: 20110522 |