CN102626627A - 一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂的制备方法 - Google Patents
一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102626627A CN102626627A CN2012100816487A CN201210081648A CN102626627A CN 102626627 A CN102626627 A CN 102626627A CN 2012100816487 A CN2012100816487 A CN 2012100816487A CN 201210081648 A CN201210081648 A CN 201210081648A CN 102626627 A CN102626627 A CN 102626627A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- active carbon
- catalyst
- solution
- activated carbon
- load
- 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.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 124
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 53
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 239000012028 Fenton's reagent Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 14
- MGZTXXNFBIUONY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;iron(2+);sulfuric acid Chemical compound [Fe+2].OO.OS(O)(=O)=O MGZTXXNFBIUONY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 46
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Substances [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 27
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 15
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 14
- 229960002163 hydrogen peroxide Drugs 0.000 claims description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 claims description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 5
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- -1 hydroxyl radical free radical Chemical class 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000009303 advanced oxidation process reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 125000000686 lactone group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂的制备方法：将活性炭加入酸溶液中，浸泡后分离出活性炭；将过滤分离出的活性炭用水清洗，干燥；将前述步骤得到的活性炭加入硫酸亚铁溶液中，溶液中的亚铁离子在活性炭表面进行负载反应，分离出负载后的活性炭；将负载后的活性炭用碱液清洗，干燥。本发明以活性炭负载亚铁作为芬顿试剂氧化催化剂，可循环使用，提高了资源利用效率，且无二次污染产生；由于催化剂可循环使用，大大降低了废水处理的成本；催化剂循环使用，简化了处理工艺流程；催化剂制备工艺简单，条件温和，易于推广使用。
Description
技术领域
本发明属于催化剂制备领域，具体涉及一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂的制备方法。
背景技术
芬顿试剂(Fenton′s reagent)是指过氧化氢与亚铁离子组成的氧化体系。在含有亚铁离子的酸性溶液中投加过氧化氢，过氧化氢在亚铁离子的催化作用下产生活泼的羟基自由基(OH·)。同其它氧化剂相比，羟基自由基具有较高的标准氧化还原电极电位(E°＝2.80V)，这是芬顿试剂具有较强氧化性的理论依据。
目前，芬顿试剂氧化法作为一种高级氧化法，在含有酚类、芳胺类、农药类及核废料等难降解有机物工业废水的处理中得到了广泛的应用。该方法的具体工艺过程是将废水调整为酸性；在室温、搅拌条件下，按着芬顿试剂氧化反应需要的过氧化氢与亚铁离子物质量的比值要求，一次加入可溶的亚铁盐，文献报道中，使用较多的亚铁盐是含七个结晶水的硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)；待亚铁盐完全溶解后，将过氧化氢加入，控制反应时间，直至废水中难降解有机物被氧化分解；完成反应的溶液还呈酸性，将其调整为碱性，此时溶液中的亚铁离子、铁离子会以氢氧化物沉淀形式析出；过滤后，滤液可回用或排放，滤饼为废渣，需进一步地处理、处置。
由于采用的是可溶性的亚铁盐作为催化剂，因此，也将此氧化法称为均相芬顿试剂氧化法。此法在使用中存在如下缺点：①过滤后得到的滤饼，主要成分是亚铁离子和铁离子的氢氧化物的混合物，其中不可避免地还夹带有一定量的其他污染物，难以进一步处理、处置，易造成二次污染。②作为催化剂使用的可溶性亚铁盐，参与一次氧化反应之后就以滤饼的形式废弃，无法循环使用，不仅浪费资源，也增加了废水处理成本。③溶液中析出的亚铁离子和铁离子的氢氧化物，颗粒小，沉降速度慢；形成的滤饼层致密，孔隙小，难以过滤分离，增加了工艺操作难度。鉴于此，急需研究、开发一种新的芬顿试剂氧化催化剂，使其在使用中，不产生二次污染，提高资源利用率，降低废水处理成本，减轻工艺操作难度，让芬顿试剂氧化法成为真正的绿色环保处理技术。
发明内容
提供一种用于非均相芬顿试剂氧化过程中不产生二次污染、可循环使用、工艺简单、废水处理成本低的催化剂的制备方法。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂的制备方法，其步骤如下：
(A)将活性炭加入酸溶液中，浸泡后分离出活性炭；
(B)将过滤分离出的活性炭用水清洗，干燥；
(C)将步骤(B)得到的活性炭加入硫酸亚铁溶液中，溶液中的亚铁离子在活性炭表面进行负载反应，分离出负载后的活性炭；
(D)将负载后的活性炭用碱液清洗，干燥。
本发明步骤(A)中浸泡活性炭所用的酸为无机酸，优选硝酸、硫酸、盐酸或磷酸，最优选硫酸。前述无机酸配制成稀酸水溶液，其质量分数为30～50％，优选35～45％，最优选40％。稀酸溶液的用量为3～5mL/g活性炭，优选4mL/g活性炭。浸泡温度为20℃～30℃，优选室温。浸泡时间为20～30小时，优选22～26小时，最优选24小时。浸泡过程中进行搅拌，搅拌速度一般控制在50～300转/分。浸泡后的分离可采用过滤、离心等手段进行。
本发明步骤(B)中将过滤分离出的活性炭用水清洗，一般用水清洗至洗涤液(即洗后的排水)的pH值为5～6。清洗后的干燥可采用烘干的方式，如在温度为105℃的烘箱中干燥2小时。
步骤(C)中，先配制硫酸亚铁溶液，可用七水硫酸亚铁进行配制。硫酸亚铁溶液的质量浓度为5％～10％，优选6％～9％，最优选8％。硫酸亚铁溶液的用量为1～3mL/g活性炭，优选为2mL/g活性炭。负载反应一般在搅拌下进行。负载反应的温度为20℃～30℃，优选室温。负载反应时间为20～30小时，优选22～26小时，最优选24小时。
步骤(D)中将负载后的活性炭用碱液清洗，所采用的碱液可以为质量含量为5～15％的氢氧化钠水溶液，其质量含量进一步优选为10％。负载后的活性炭用碱液清洗至洗涤液(即用碱液清洗后的排水)的pH值为5～6时停止清洗。清洗后的干燥可采用烘干的方式，如在温度为105℃的烘箱中干燥2小时。
本发明还公开了一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂，该催化剂由包括上述A、B、C和D步骤的方法制备得到。
本发明采用活性炭作为载体，在负载亚铁离子前，用无机酸对活性炭进行浸泡处理，在清除活性炭制造过程中残留杂质的同时，增加活性炭表面酸性官能团(例如羧基、酚羟基、羧酐、内酯基等)的数量，为后续亚铁离子在活性炭表面与其表面酸性官能团发生反应创造条件；本发明选用溶解度大、来源广泛、价格便宜的七水硫酸亚铁作为亚铁离子的来源，配制一定浓度的硫酸亚铁溶液，室温搅拌条件下，将上述经预处理的活性炭加入其中，溶液中的亚铁离子与活性炭表面酸性官能团中的羧基、酚羟基等表面基团上的氢离子发生置换反应，亚铁离子取代氢离子，负载在活性炭表面。所制备的负载亚铁离子的活性炭，经X-射线能量谱仪(EDS)分析，活性炭表面铁、碳、氧三种元素重量百分含量分别为19.6％、41.9％、36.6％，三种元素重量百分含量之和达98.1％，表明亚铁离子已作为活性炭表面组成元素之一，附着在活性炭表面。
本发明还保护一种利用上述方法得到的催化剂采用非均相芬顿试剂氧化法降解废水中有机物的方法，其包括如下步骤：
(A)取本发明得到的催化剂，搅拌条件下加入含有机物的废水中；
(B)继续在搅拌条件下向废水中加入过氧化氢溶液，常温搅拌下反应1～4小时，过滤分离出催化剂；
(C)将步骤(B)得到的催化剂用水清洗、干燥。
本发明中所述有机物包括酚类有机物、芳胺类有机物、农药类有机物或核废料类有机物，优选为酚类有机物，如挥发酚。有机物在废水中的浓度为5000～50000mg/L。
步骤(A)中催化剂的用量为0.01～0.5g/mL废水，优选为0.05～0.2g/mL废水。
步骤(B)中过氧化氢溶液的用量为80～150mL/L废水，优选为90～110mL/L废水，所述过氧化氢溶液的质量分数为20～40％，优选为30％。
步骤(C)干燥后的催化剂重复进行步骤(A)、(B)、(C)的操作以重复利用催化剂。
本发明方法制备的催化剂用于非均相芬顿试剂氧化法，其与传统的均相芬顿试剂氧化法相比，具有以下优点：
(1)活性炭负载亚铁作为芬顿试剂氧化催化剂，可循环使用，提高了资
源利用效率，且无二次污染产生。
(2)由于催化剂可循环使用，大大降低了废水处理的成本。
(3)催化剂循环使用，简化了处理工艺流程。
(4)催化剂制备工艺简单，条件温和，易于推广使用。
本发明提供了一种全新的非均相芬顿试剂氧化催化剂制备方法。对制备的催化剂进行扫描电子显微镜分析，结果表明：与未负载亚铁的活性炭表面(图1)相比，负载亚铁的活性炭表面(图2)均匀、密实；经X-射线能量谱仪(EDS)分析，活性炭表面铁、碳、氧三种元素重量百分含量分别为19.6％、41.9％、36.6％(图3)，三种元素重量百分含量之和达98.1％，表明亚铁离子已作为活性炭表面组成元素之一，附着在活性炭表面。催化剂实际使用效果(表1)表明：对原水挥发酚浓度为25976mg/L的废水进行处理，催化剂重复使用8次，处理效果均保持在60％以上。
附图说明
图1是未负载亚铁的活性炭表面电镜图。
图2是实施例1负载亚铁的活性炭表面电镜图。
图3是实施例1催化剂的X-射线能量谱仪分析图。
具体实施方式
实施例1
首先配制100mL浓度为40％(质量分数)的稀硫酸溶液，室温、搅拌条件下，向该溶液中加入25g粒状活性炭浸泡，搅拌转速控制在150转/分，浸泡时间24小时之后，过滤。过滤后的活性炭用流动的自来水不断清洗，并测定清洗时排水的pH值，当测得pH值5～6时，停止清洗，然后，将清洗后的活性炭放入烘箱，在105℃的温度中干燥2小时。取配制好的浓度8％(质量分数)硫酸亚铁溶液50mL，室温、搅拌条件下，加入上述经干燥处理的活性炭，溶液中的亚铁离子与活性炭表面活性基团发生置换反应；搅拌桨转速控制在150转/分，置换反应进行24小时之后，过滤。过滤后的活性炭用流动的浓度为10％(质量分数)的氢氧化钠溶液不断清洗，并测定清洗时排水的pH值，当测得pH＝5～6时，停止清洗，然后，将清洗后的活性炭放入烘箱，在105℃的温度中干燥2小时。干燥后的活性炭即为负载亚铁离子的催化剂。
实施例2
首先配制50mL浓度为40％(质量分数)的稀盐酸溶液，室温、搅拌条件下，向该溶液中加入12.5g粒状活性炭浸泡，搅拌转速控制在150转/分，浸泡时间24小时之后，过滤。过滤后的活性炭用流动的自来水不断清洗，并测定清洗时排水的pH值，当测得pH＝5～6时，停止清洗，然后，将清洗后的活性炭放入烘箱，在105℃的温度中干燥2小时。取配制好的浓度8％(质量分数)硫酸亚铁溶液25mL，室温、搅拌条件下，加入上述经干燥处理的活性炭，溶液中的亚铁离子与活性炭表面活性基团发生置换反应；搅拌桨转速控制在150转/分，置换反应进行24小时之后，过滤。过滤后的活性炭用流动的浓度为10％(质量分数)的氢氧化钠溶液不断清洗，并测定清洗时排水的pH值，当测得pH＝5～6时，停止清洗，然后，将清洗后的活性炭放入烘箱，在105℃的温度中干燥2小时。干燥后的活性炭即为负载亚铁离子的催化剂。
实施中表明：稀盐酸浸泡活性炭有相近效果，但盐酸易挥发，易腐蚀，操作环境差；使用硝酸或磷酸亦有相近效果。
实施例3
首先配制100mL浓度为40％(质量分数)的稀硫酸溶液，室温、搅拌条件下，向该溶液中加入25g粒状活性炭浸泡，搅拌转速控制在150转/分，浸泡时间24小时之后，过滤。过滤后的活性炭用流动的自来水不断清洗，并测定清洗时排水的pH值，当测得pH＝5～6时，停止清洗，然后，将清洗后的活性炭放入烘箱，在105℃的温度中干燥2小时。取配制好的浓度4％(质量分数)硫酸亚铁溶液150mL，室温、搅拌条件下，加入上述经干燥处理的活性炭，溶液中的亚铁离子与活性炭表面活性基团发生置换反应；搅拌桨转速控制在150转/分，置换反应进行48小时之后，过滤。过滤后的活性炭用流动的浓度为10％(质量分数)的氢氧化钠溶液不断清洗，并测定清洗时排水的pH值，当测得pH＝5～6时，停止清洗，然后，将清洗后的活性炭放入烘箱，在105℃的温度中干燥2小时。干燥后的活性炭即为负载亚铁离子的催化剂。
实施中表明：低浓度硫酸亚铁溶液有相近效果，但反应时间长，溶液用量大，制备成本高。
实施例4
取挥发酚浓度为25976mg/L的废水50mL，室温、搅拌条件下，向该废水中加入采用实施例1制备的催化剂；催化剂加入量为5g，搅拌速度控制在100转/分；再取质量分数为30％的过氧化氢溶液5mL加入废水中，水中的挥发酚与氧化剂过氧化氢在催化剂的作用下，进行氧化反应；反应温度、搅拌转速保持不变，反应时间为2小时；之后过滤分离出催化剂；滤液采用4-氨基安替比邻直接光度法分析挥发酚含量，计算挥发酚的去除率；分离出的催化剂用10mL自来水清洗，过滤后在105℃的温度中干燥0.5小时，备用；重新按上述方法进行实验，所不同的是氧化反应使用的催化剂为在前次处理中已使用过，且经水洗、干燥处理的催化剂，以检验催化剂重复使用的处理效果；实验总计重复八次，具体处理效果见表1。
表1催化剂实际使用效果实验数据表
| 使用次数 | 挥发酚(mg/L) | 去除率(％) | 使用次数 | 挥发酚(mg/L) | 去除率(％) |
| 重复1次 | 2409 | 90.73 | 重复5次 | 7198 | 72.29 |
| 重复2次 | 5851 | 77.48 | 重复6次 | 7647 | 70.56 |
| 重复3次 | 6375 | 75.46 | 重复7次 | 7348 | 71.71 |
| 重复4次 | 4803 | 81.51 | 重复8次 | 9069 | 65.09 |
Claims (10)
1.一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂的制备方法，其特征在于步骤如下：
(A)将活性炭加入酸溶液中，浸泡后分离出活性炭；
(B)将过滤分离出的活性炭用水清洗，干燥；
(C)将步骤(B)得到的活性炭加入硫酸亚铁溶液中，溶液中的亚铁离子在活性炭表面进行负载反应，分离出负载后的活性炭；
(D)将负载后的活性炭用碱液清洗，干燥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(A)中酸溶液为硝酸溶液、硫酸溶液、盐酸溶液或磷酸溶液；酸溶液的质量分数为30～50％；稀酸溶液的用量为3～5mL/g活性炭。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(A)，浸泡温度为20℃～30℃，浸泡时间为20～30小时，浸泡过程中进行搅拌。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(B)中，用水清洗至洗涤液的pH值为5～6。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(C)中，所述硫酸亚铁溶液的质量浓度为5％～10％，硫酸亚铁溶液的用量为1～3mL/g活性炭。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(C)中，负载反应在搅拌下进行，负载反应的温度为20℃～30℃，负载反应时间为20～30小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(D)中，所述碱液为质量含量为5～15％的氢氧化钠水溶液；负载后的活性炭用碱液清洗至洗涤液的pH值为5～6。
8.一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂，其特征在于该催化剂由如下方法制备：
(A)将活性炭加入酸溶液中，浸泡后分离出活性炭；
(B)将过滤分离出的活性炭用水清洗，干燥；
(C)将步骤(B)得到的活性炭加入硫酸亚铁溶液中，溶液中的亚铁离子在活性炭表面进行负载反应，分离出负载后的活性炭；
(D)将负载后的活性炭用碱液清洗，干燥。
9.一种利用权利要求8所述的催化剂采用非均相芬顿试剂氧化法降解废水中有机物的方法，其特征在于步骤如下：
(A)取权利要求8所述的催化剂，搅拌条件下加入含有机物的废水中；所述有机物包括酚类有机物、芳胺类有机物、农药类有机物或核废料类有机物；
(B)继续在搅拌条件下向废水中加入过氧化氢溶液，常温搅拌下反应1～4小时，过滤分离出催化剂；
(C)将步骤(B)得到的催化剂用水清洗、干燥。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于步骤(C)干燥后的催化剂重复进行步骤(A)、(B)、(C)的操作以重复利用催化剂；所述催化剂的用量为0.01～0.5g/mL废水；所述过氧化氢溶液的用量为80～150mL/L废水，所述过氧化氢溶液的质量分数为20～40％；所述有机物为挥发酚，有机物在废水中的浓度为5000～50000mg/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012100816487A CN102626627A (zh) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | 一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012100816487A CN102626627A (zh) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | 一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102626627A true CN102626627A (zh) | 2012-08-08 |
Family
ID=46585127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012100816487A Pending CN102626627A (zh) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | 一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102626627A (zh) |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102909073A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-02-06 | 浙江理工大学 | 一种非均相类芬顿催化剂的制备方法及其应用 |
| CN103240122A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-14 | 浙江理工大学 | 一种活性碳纤维负载氨基吡啶金属络合物的制备方法 |
| CN103253831A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-08-21 | 中国矿业大学(北京) | 异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深度处理焦化废水系统 |
| CN103331161A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-10-02 | 青岛科技大学 | 用于柴油脱硫反应的催化剂、制备方法及应用 |
| CN103962160A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-08-06 | 南京大学 | 一种碳基固体酸的芬顿载体及其制备方法和应用 |
| CN104030428A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-10 | 同济大学 | 一种工业废水深度处理的催化过氧化氢氧化方法 |
| CN104549385A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 武汉理工大学 | 一种氧化石墨烯复合FePO4非均相可见光Fenton催化剂及其制备方法 |
| CN104841368A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-08-19 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种淋洗液再生材料及其应用 |
| CN105944725A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-09-21 | 安徽中恩化工有限公司 | 一种用于高级氧化的催化剂的制备方法 |
| CN106268946A (zh) * | 2016-08-08 | 2017-01-04 | 福建农林大学 | 一种活性炭基固体酸型非均相芬顿催化剂及其制备方法 |
| CN107051460A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-08-18 | 天津科技大学 | γ‑FeOOH催化剂的制备方法及专用装置及应用 |
| CN108212158A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-29 | 上海交通大学 | 一种芬顿催化剂及其制备方法和用途 |
| CN108622974A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-10-09 | 天津工业大学 | 一种采用棕色蘑菇废菌渣处理纺织印染染料废水的方法 |
| CN109046397A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-21 | 常州大学 | 一种负载型氧基氯化铁芬顿试剂及其制备方法 |
| CN109894115A (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于类芬顿处理的改性活性炭催化剂的制备方法 |
| CN110105196A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-09 | 北京中环膜材料科技有限公司 | 对苯二甲酸的回收方法 |
| CN111422967A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-07-17 | 浙江工业大学 | 一种炭基中性类芬顿试剂及其制备方法和应用 |
| CN111484158A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-08-04 | 镇江江南化工有限公司 | 一种草甘膦生产废水的预处理方法 |
| CN111659349A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-15 | 天津清科环保科技有限公司 | 一种自组装蜂巢活性炭-纳米粒子模块及其制备方法 |
| CN112275320A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-29 | 江苏三美化工有限公司 | 一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的催化剂及废水处理工艺 |
| CN113117680A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-07-16 | 齐鲁工业大学 | 一种纳米偏钛酸亚铁-硅胶颗粒芬顿催化剂及其制备方法和使用方法 |
| CN113209970A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种以剩余污泥制备碳基催化剂的制备方法及应用 |
| CN115739181A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-03-07 | 燕山大学 | 一种载铁型羧化纤维材料类芬顿催化剂及其制备方法和应用 |
| CN116889871A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-10-17 | 广东韩研活性炭科技股份有限公司 | 一种持久强净污的负载钛系催化剂活性炭及其制备方法 |
-
2012
- 2012-03-26 CN CN2012100816487A patent/CN102626627A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李建旭等: "Fe2+/活性炭非均相Fenton试剂氧化法降解苯酚", 《化工环保》 * |
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102909073A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-02-06 | 浙江理工大学 | 一种非均相类芬顿催化剂的制备方法及其应用 |
| CN103253831B (zh) * | 2013-05-09 | 2014-09-24 | 中国矿业大学(北京) | 异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深度处理焦化废水系统 |
| CN103253831A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-08-21 | 中国矿业大学(北京) | 异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深度处理焦化废水系统 |
| CN103240122A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-14 | 浙江理工大学 | 一种活性碳纤维负载氨基吡啶金属络合物的制备方法 |
| CN103331161A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-10-02 | 青岛科技大学 | 用于柴油脱硫反应的催化剂、制备方法及应用 |
| CN103331161B (zh) * | 2013-07-11 | 2015-05-13 | 青岛科技大学 | 用于柴油脱硫反应的催化剂、制备方法及应用 |
| CN103962160A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-08-06 | 南京大学 | 一种碳基固体酸的芬顿载体及其制备方法和应用 |
| CN103962160B (zh) * | 2014-04-04 | 2016-02-24 | 南京大学 | 一种碳基固体酸的芬顿载体及其制备方法和应用 |
| CN104030428A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-10 | 同济大学 | 一种工业废水深度处理的催化过氧化氢氧化方法 |
| CN104549385A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 武汉理工大学 | 一种氧化石墨烯复合FePO4非均相可见光Fenton催化剂及其制备方法 |
| CN104841368A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-08-19 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种淋洗液再生材料及其应用 |
| CN105944725A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-09-21 | 安徽中恩化工有限公司 | 一种用于高级氧化的催化剂的制备方法 |
| CN105944725B (zh) * | 2016-05-25 | 2019-05-24 | 安徽中恩化工有限公司 | 一种用于高级氧化的催化剂的制备方法 |
| CN106268946A (zh) * | 2016-08-08 | 2017-01-04 | 福建农林大学 | 一种活性炭基固体酸型非均相芬顿催化剂及其制备方法 |
| CN107051460A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-08-18 | 天津科技大学 | γ‑FeOOH催化剂的制备方法及专用装置及应用 |
| CN109894115A (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于类芬顿处理的改性活性炭催化剂的制备方法 |
| CN108212158A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-29 | 上海交通大学 | 一种芬顿催化剂及其制备方法和用途 |
| CN108212158B (zh) * | 2018-01-17 | 2020-08-14 | 上海交通大学 | 一种芬顿催化剂及其制备方法和用途 |
| CN108622974A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-10-09 | 天津工业大学 | 一种采用棕色蘑菇废菌渣处理纺织印染染料废水的方法 |
| CN109046397A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-21 | 常州大学 | 一种负载型氧基氯化铁芬顿试剂及其制备方法 |
| CN110105196A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-09 | 北京中环膜材料科技有限公司 | 对苯二甲酸的回收方法 |
| CN111484158A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-08-04 | 镇江江南化工有限公司 | 一种草甘膦生产废水的预处理方法 |
| CN111422967A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-07-17 | 浙江工业大学 | 一种炭基中性类芬顿试剂及其制备方法和应用 |
| CN111659349A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-15 | 天津清科环保科技有限公司 | 一种自组装蜂巢活性炭-纳米粒子模块及其制备方法 |
| CN111659349B (zh) * | 2020-06-16 | 2022-08-02 | 天津清科环保科技有限公司 | 一种自组装蜂巢活性炭-纳米粒子模块及其制备方法 |
| CN112275320A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-29 | 江苏三美化工有限公司 | 一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的催化剂及废水处理工艺 |
| CN113209970A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种以剩余污泥制备碳基催化剂的制备方法及应用 |
| CN113117680A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-07-16 | 齐鲁工业大学 | 一种纳米偏钛酸亚铁-硅胶颗粒芬顿催化剂及其制备方法和使用方法 |
| CN115739181A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-03-07 | 燕山大学 | 一种载铁型羧化纤维材料类芬顿催化剂及其制备方法和应用 |
| CN116889871A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-10-17 | 广东韩研活性炭科技股份有限公司 | 一种持久强净污的负载钛系催化剂活性炭及其制备方法 |
| CN116889871B (zh) * | 2023-07-14 | 2024-03-01 | 广东韩研活性炭科技股份有限公司 | 一种持久强净污的负载钛系催化剂活性炭及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102626627A (zh) | 一种活性炭负载亚铁的非均相芬顿试剂氧化催化剂的制备方法 | |
| Huang et al. | Mechanism of metal sulfides accelerating Fe (II)/Fe (III) redox cycling to enhance pollutant degradation by persulfate: Metallic active sites vs. reducing sulfur species | |
| CN103896388B (zh) | 一种利用双催化剂非均相活化过硫酸盐处理有机废水的方法 | |
| CN109292883B (zh) | 一种石墨化生物炭及其降解水体中有机污染物的方法 | |
| CN101745197B (zh) | 黄铁矿烧渣催化h2o2氧化处理难降解污染物的方法 | |
| CN104609531A (zh) | 一种柠檬酸根纳米零价铁的制备方法及其活化过硫酸盐处理有机废水的方法 | |
| Fan et al. | Multi-targeted removal of coexisted antibiotics in water by the synergies of radical and non-radical pathways in PMS activation | |
| CN101491771A (zh) | Fenton和类Fenton反应催化剂再生与回用的方法 | |
| Zhuang et al. | Treatment of British Gas/Lurgi coal gasification wastewater using a novel integration of heterogeneous Fenton oxidation on coal fly ash/sewage sludge carbon composite and anaerobic biological process | |
| CN105566400B (zh) | 非均相钴金属-有机骨架及制备与在废水处理领域中的应用 | |
| CN106732610A (zh) | 一种Ni掺杂磁性炭类芬顿催化剂的制备方法及应用 | |
| CN105233838A (zh) | 一种以活化膨润土为载体的o3/h2o2催化剂的制备方法、催化剂及其应用 | |
| CN113828332A (zh) | 一种硫化钴负载生物炭催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN103936244B (zh) | 一种利用城市污水生物污泥制备水热焦的方法 | |
| Jin et al. | Arsenic chemistry in municipal sewage sludge dewatering, thermal drying, and steam gasification: Effects of Fenton-CaO conditioning | |
| CN107364942A (zh) | 可应用于类芬顿反应的水热炭复合材料、其制备方法及其应用 | |
| Jiao et al. | Degradation of oxytetracycline by iron-manganese modified industrial lignin-based biochar activated peroxy-disulfate: Pathway and mechanistic analysis | |
| CN110560064A (zh) | 一种磁性碳球负载四氧化三钴催化剂的制备方法及应用 | |
| CN110092438B (zh) | 一种电解锰渣作为光催化剂处理有机废水的方法 | |
| CN103803695A (zh) | 零价铁与TiO2光催化耦合的类芬顿光催化反应体系的方法 | |
| CN117000245A (zh) | 一种生物炭负载铁铜双金属催化剂的制备与使用方法 | |
| CN106040241A (zh) | 一种废弃物沼渣制备非均相Fenton催化剂的方法和应用 | |
| CN113171796B (zh) | 钛溶胶改性臭氧催化氧化材料及制备方法 | |
| Yang et al. | Manganese oxide OMS-2 loaded on activated carbon fiber: a novel catalyst-assisted UV/PMS process for carbamazepine treatment in water | |
| CN103691448A (zh) | 磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120808 |