CN103933960B - 聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法及其应用 - Google Patents
聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103933960B CN103933960B CN201410099605.0A CN201410099605A CN103933960B CN 103933960 B CN103933960 B CN 103933960B CN 201410099605 A CN201410099605 A CN 201410099605A CN 103933960 B CN103933960 B CN 103933960B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zinc
- solution
- catalyst
- poly
- mixed liquor
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 title claims abstract description 50
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 48
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 21
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009938 salting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 8
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 6
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims description 3
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 27
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 10
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 2
- -1 hydroxy metal oxide Chemical class 0.000 description 32
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 7
- CZGCEKJOLUNIFY-UHFFFAOYSA-N 4-Chloronitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 CZGCEKJOLUNIFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- LGERWORIZMAZTA-UHFFFAOYSA-N silicon zinc Chemical compound [Si].[Zn] LGERWORIZMAZTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000004110 Zinc silicate Substances 0.000 description 3
- 238000007210 heterogeneous catalysis Methods 0.000 description 3
- XSMMCTCMFDWXIX-UHFFFAOYSA-N zinc silicate Chemical group [Zn+2].[O-][Si]([O-])=O XSMMCTCMFDWXIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019352 zinc silicate Nutrition 0.000 description 3
- 229910003849 O-Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003872 O—Si Inorganic materials 0.000 description 2
- IVOKYVRSPZZSMX-UHFFFAOYSA-M [O-2].O[Zn+2] Chemical compound [O-2].O[Zn+2] IVOKYVRSPZZSMX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007541 Zn O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007542 Zn OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 231100000957 no side effect Toxicity 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法，将硝酸溶液逐滴滴加到可溶性锌盐溶液中，调节锌盐溶液的pH为2~3；以100r/min~300r/min的搅拌速度不断搅拌锌盐溶液，并缓慢滴加浓度为0.4~0.8mol/L的碱金属硅酸盐水溶液直至混合液的pH为7；将氢氧化钠溶液滴加到混合液中，调节混合液的pH>12；将混合液静沉10~30min，然后置于40℃~60℃的环境中活化；将活化后的沉淀物过滤，并用超纯水反复洗涤；将沉淀物置于烘箱中干燥。用该方法制得的催化剂具有较大的比表面积，催化臭氧氧化比单独臭氧氧化对水中有机污染物的去除率提高50~75个百分点，沉降性能好，易于回收利用。
Description
技术领域
本发明属于催化剂的制备与应用技术领域，具体涉及一种聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法及其在水处理中的应用。
背景技术
非均相催化臭氧氧化技术是近年发展起来的一种新型的、在常温常压下将难以用臭氧单独氧化的有机物氧化的方法，具有催化剂制备工艺简单、易于回收，处理成本低，活性高，不会造成二次污染等优点。目前，所用的催化剂主要是金属氧化物(MnO2、Al2O3 、TiO2 等) 、负载在载体上的金属或羟基金属氧化物以及活性炭等。
羟基氧化锌具有比表面积大，催化活性好，化学性质稳定等优点，在非均相催化臭氧氧化领域受到国内外研究者的广泛关注。但羟基氧化锌为白色的粉末状晶体，置于水中，很难与水分离，因此在催化臭氧氧化处理完有机物后很难回收利用。为了使该催化剂适用于生产，必须增加该催化剂的沉降性能。
硅酸钠又叫水玻璃，水解后会形成强碱弱酸盐，该盐能与强酸弱碱盐发生一系列复杂的化学聚合反应，形成以硅酸盐为骨架的各种反应产物，从而增加反应产物的机械强度和化学沉降性能。因此本发明将硅酸盐引入到催化剂的制备工艺中，从而增加催化剂的沉降性能和化学稳定性。该种聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法和其在非均相催化臭氧氧化水处理中的应用还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法，用该方法制得的催化剂在水处理中沉降性能良好，同时能提高有机污染物的去除率。
本发明的技术方案：一种聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将浓度为0.01mol/L硝酸溶液逐滴滴加到可溶性锌盐溶液中，调节锌盐溶液的pH为2~3；
（2）以100r/min~300r/min的搅拌速度不断搅拌步骤（1）中得到的锌盐溶液，并缓慢滴加浓度为0.4~0.8mol/L的碱金属硅酸盐水溶液直至混合液的pH为7；
（3）将浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液滴加到步骤（2）所得的混合液中，调节混合液的pH>12；
（4）将步骤（3）中所得的混合液静沉10~30min，然后置于40℃~60℃的环境中活化12~24h；
（5）将活化后的沉淀物过滤，并用超纯水反复洗涤沉淀物至上清液的电导率和pH值不发生变化；
（6）将步骤（5）所得的沉淀物置于40℃~60℃的烘箱中干燥12~24h，研细、过筛，即得到聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂。
所述步骤（1）中的可溶性锌盐溶液的浓度为0.2~0.4mol/L。
所述步骤（1）中的可溶性锌盐溶液是硝酸锌溶液、硫酸锌溶液或氯化锌溶液。
所述步骤（2）中的碱金属硅酸盐溶液是硅酸钠溶液、硅酸钾溶液或偏硅酸钠溶液。
利用上述聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法制得的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂在水处理中的应用。
可溶性锌盐属于强酸弱碱盐，溶于水后水溶液呈酸性，pH值为4.5左右，硅酸钠属于强碱弱酸盐，溶于水后水溶液呈强碱性pH值为12，当可溶性锌盐直接与硅酸盐反应时，存在反应不充分，大部分的产物为硅酸锌，与现有技术相比，本发明在可溶性锌盐溶液中加入了强酸，强化了可溶性锌盐的酸性和离解性，使得硅酸钠与可溶性锌盐的反应更加充分，并且在反应后用强碱将反应产物的pH值调节到12左右进行活化，这是因为，pH值为12的溶液中存在大量的氢氧根离子（OH-），经过适当时间的活化，溶液中的OH-会键联到产物的表面上形成表面羟基，这些表面羟基是催化剂催化臭氧氧化反应的活性中心，能够与臭氧发生反应生成强氧化性的羟基自由基，从而氧化去除水体中的有机物。通过分析发现，该方法所制备的产物主要以(a)Zn-O-Si(OH)， (b) Zn-O(OH)2-Si(OH)3，(c) (OH)Si-Zn-(OH)O-O-O(OH)-Zn-Si(OH)为主。
本发明的有益效果：该方法所制的的催化剂主要是以硅酸锌和羟基氧化锌的键连结合物为主，由于硅酸盐的存在使得该催化剂沉降性能良好，置于水中静置1min可完全沉降。该催化剂具有较大的比表面积，比表面积为319.562 m2/g，市售羟基氧化锌的比表面积29.6m2/g，该催化剂的表面积是市售羟基氧化锌比表面积的十倍。通过羟基脱质子法对催化剂表面的羟基密度进行测定，结果发现用该方法制备的催化剂的表面羟基密度为4.72mmol/L，市售羟基氧化锌的表面羟基密度为1.61mmol/L，该催化剂的表面羟基密度约是市售羟基氧化锌的表面羟基密度的三倍。
制备该催化剂所用的都是较的常见的材料，因此制备成本低。该催化剂的催化效果好，无毒无副作用，易于回收利用。并且该催化剂能促进臭氧转化成羟基自由基，增加水体中自由基的生成速率和数量，提高臭氧的氧化性和利用率。催化臭氧氧化比单独臭氧氧化对水中有机污染物的去除率提高50~75个百分点。聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌作为催化臭氧分解生成羟基自由基的催化剂，用于连续流试验中，具有催化去除有机污染物活性强，自身稳定性高，易于回收利用，不产生二次污染等优点。
附图说明
图1为实施例4所制备的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂X射线电子能谱图。
图2为实施例4所制备的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂与臭氧去除水中有机污染物对氯硝基苯的对比实验效果图，图中■曲线表示投加臭氧和催化剂聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌的有机污染物去除率曲线；图中◆曲线表示仅投加臭氧的有机污染物去除率曲线；图中▲曲线表示聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌吸附有机污染物曲线。
图3为实施例4所制备的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的催化效果与羟基氧化锌催化效果对比图，图中a代表单独臭氧氧化实验，b，c，d，e分别代表羟基氧化锌和臭氧氧化实验，其中羟基氧化锌的投加量为100 mg，200 mg，300 mg，500mg，f代表聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌和臭氧氧化实验，其中聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌的投加量为100mg。
具体实施方式
实施例1
本实施例的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将浓度为0.01mol/L硝酸溶液逐滴滴加到浓度为0.2mol/L可溶性硝酸锌溶液中，调节该锌盐溶液的pH为2；
（2）以100r/min的搅拌速度不断搅拌步骤（1）中得到的锌盐溶液，并缓慢滴加浓度为0.4mol/L的硅酸钠溶液，直至混合液的pH为7；
（3）将浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液滴加到步骤（2）所得的混合液中，调节混合液的pH为13；
（4）将步骤（3）中所得的混合液静沉10min，然后置于40℃的环境中活化24h；
（5）将活化后的沉淀物过滤，并用超纯水反复洗涤沉淀物至上清液的电导率和pH值不发生变化；
（6）将步骤（5）所得的沉淀物置于40℃的烘箱中干燥24h，研细、过筛，即得到聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂。
本实施例制得的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂具有较大的比表面积，比表面积为318.879 m2/g，通过羟基脱质子法对催化剂表面的羟基密度进行测定，该催化剂的表面羟基密度为4.85mmol/L。
实施例2
本实施例的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将浓度为0.01mol/L硝酸溶液逐滴滴加到可溶性硫酸锌溶液中，调节该锌盐溶液的pH为3；
（2）以300r/min的搅拌速度不断搅拌步骤（1）中得到的锌盐溶液，并缓慢滴加浓度为0.8mol/L的硅酸钾溶液直至混合液的pH为7；
（3）将浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液滴加到步骤（2）所得的混合液中，调节混合液的pH为12.5；
（4）将步骤（3）中所得的混合液静沉30min，然后置于60℃的环境中活化12h；
（5）将活化后的沉淀物过滤，并用超纯水反复洗涤沉淀物至上清液的电导率和pH值不发生变化；
（6）将步骤（5）所得的沉淀物置于60℃的烘箱中干燥12h，研细、过筛，即得到聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂。
本实施例制得的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂具有较大的比表面积，比表面积为319.114m2/g，通过羟基脱质子法对催化剂表面的羟基密度进行测定，该催化剂的表面羟基密度为4.77mmol/L。
实施例3
本实施例的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将浓度为0.01mol/L硝酸溶液逐滴滴加到可溶性氯化锌溶液中，调节该锌盐溶液的pH为3；
（2）以200r/min的搅拌速度不断搅拌步骤（1）中得到的锌盐溶液，并缓慢滴加浓度为0.5mol/L的硅酸锌水溶液直至混合液的pH为7；
（3）将浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液滴加到步骤（2）所得的混合液中，调节混合液的pH为13.5；
（4）将步骤（3）中所得的混合液静沉30min，然后置于50℃的环境中活化20h；
（5）将活化后的沉淀物过滤，并用超纯水反复洗涤沉淀物至上清液的电导率和pH值不发生变化；
（6）将步骤（5）所得的沉淀物置于50℃的烘箱中干燥20h，研细、过筛，即得到聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂。
本实施例制得的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂具有较大的比表面积，比表面积为318.975 m2/g，通过羟基脱质子法对催化剂表面的羟基密度进行测定，该催化剂的表面羟基密度为4.67mmol/L。
实施例4
本实施方式聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌按以下步骤制备：
（1）以100r/min的速度不断搅拌150mL浓度为0.4mol/L的硝酸锌水溶液，并缓慢滴加浓度为0.01mol/L的硝酸溶液，调节硝酸锌溶液的pH值为2；
（2）以200r/min的搅拌速度不断慢速搅拌步骤（1）中得到的硝酸锌溶液，并缓慢滴加浓度为0.8 mol/L的碱金属硅酸盐水溶液直至混合液的pH为7；
（3）将0.01mol/L的氢氧化钠溶液缓慢滴加到步骤（2）所得的混合液中，调节混合液的pH>12；
（4）将步骤（3）中所得的混合液静沉30min，然后置于40℃的环境中活化24h；
（5）将活化后的沉淀物过滤，用超纯水反复洗涤沉淀物至上清液的电导率和pH值不发生变化；
（6）将步骤（5）所得的沉淀物置于40℃的烘箱中干燥，把所得固体研细，过筛，即得到白色聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂，密封干燥保存备用。
本实施例制得的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂具有较大的比表面积，比表面积为319.562 m2/g，通过羟基脱质子法对催化剂表面的羟基密度进行测定，该催化剂的表面羟基密度为4.72mmol/L。
图1为本实施例所制备催化剂的O1s的X射线电子能谱图，从图1中可以看出，该催化剂材料中O有三种结合形态分别是530.2eV处的Zn-OH，531.81eV处的Zn-O-Si和533.33处的Si-O-Si。
本实施例制得的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂在水处理中的应用：
分别在连续流试验中去除水中相同浓度的有机污染物对氯硝基苯（pCNB），一组单独投加臭氧，液相臭氧浓度约为0.55mg/L；另一组投加臭氧和催化剂聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌，液相臭氧浓度约为0.55mg/L，催化剂投加量为1000mg；两组水中对氯硝基苯（pCNB）的去除效果如图2所示。其中两组连续流试验中进水流速和出水流速均为6L/h，水力停留时间20min，采用连续进水连续出水的反应方式，每隔20min取样测定出水中pCNB的含量。从图中可以看出，催化剂的加入使水体中对氯硝基苯的去除率提高了约70个百分点，而且聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌能够吸附少量的有机污染物（pCNB），约15%左右。连续运行60min后Zn2+溶出为0.235mg/L远远小于国家饮用水中Zn离子浓度的要求（1mg/L）。实验数据表明，所制备的催化剂催化臭氧氧化去除有机污染物的活性强，自身稳定性高。
图3为本实施例制得的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的催化效果与羟基氧化锌催化效果对比图，分别在静态试验中去除水中相同浓度的有机污染物对氯硝基苯（pCNB），一组投加臭氧和聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌，液相臭氧浓度约为0.5mg/L，催化剂投加量100mg；一组投加臭氧和羟基氧化锌，液相臭氧浓度约为0.5mg/L，催化剂投加量分别为100mg、200mg，300mg和500mg；一组单独投加臭氧。实验结果见图3。图中a代表单独臭氧氧化实验，b，c，d，e分别代表羟基氧化锌的投加量为100 mg，200 mg，300 mg，500mg，f代表聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌的投加量为100mg。从图中可以看出，在反应3min时，投加100mg羟基氧化锌对pCNB的去除效率为70%，聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌对pCNB的去除率为95%。从中可以看出，与羟基氧化锌相比，聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌能够显著的提高水体中pCNB的去除效率。当羟基氧化锌的投加量增加到500mg时对水体中pCNB的去除效果基本与相同条件下投加100mg聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌时的去除效果一致。
Claims (3)
1.一种聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将浓度为0.01mol/L硝酸溶液逐滴滴加到可溶性锌盐溶液中，调节锌盐溶液的pH为2~3；
（2）以100r/min~300r/min的搅拌速度不断搅拌步骤（1）中得到的锌盐溶液，并缓慢滴加浓度为0.4~0.8mol/L的碱金属硅酸盐水溶液直至混合液的pH为7；
（3）将浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液滴加到步骤(2)所得的混合液中，调节混合液的pH>12；
（4）将步骤(3)中所得的混合液静沉10~30min，然后置于40℃~60℃的环境中活化12~24h；
（5）将活化后的沉淀物过滤，并用超纯水反复洗涤沉淀物至上清液的电导率和pH值不发生变化；
（6）将步骤(5)所得的沉淀物置于40℃~60℃的烘箱中干燥12~24h，研细、过筛，即得到聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂；
所述步骤（1）中的可溶性锌盐溶液的浓度为0.2~0.4mol/L；
所述步骤（1）中的可溶性锌盐溶液是硝酸锌溶液、硫酸锌溶液或氯化锌溶液。
2.根据权利要求1所述的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的碱金属硅酸盐溶液是硅酸钠溶液、硅酸钾溶液或偏硅酸钠溶液。
3.根据权利要求1或2中任意一项制备方法制备得到的聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂在水处理中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410099605.0A CN103933960B (zh) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | 聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410099605.0A CN103933960B (zh) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | 聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103933960A CN103933960A (zh) | 2014-07-23 |
| CN103933960B true CN103933960B (zh) | 2015-11-04 |
Family
ID=51181991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410099605.0A Expired - Fee Related CN103933960B (zh) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | 聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103933960B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB202206338D0 (en) * | 2022-04-29 | 2022-06-15 | Johnson Matthey Plc | Stabilised zinc oxide materials |
| CN115138366B (zh) * | 2022-08-05 | 2023-12-15 | 中原工学院 | 一种复合Zn-Cu-Ni硅酸盐催化剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1036774C (zh) * | 1994-06-03 | 1997-12-24 | 广西大学 | 聚硅酸锌絮凝剂的制备方法及用途 |
| FR2852531B1 (fr) * | 2003-03-17 | 2007-06-01 | Procede de preparation d'un catalyseur a base d'aluminate de zinc et catalyseur obtenu | |
| CN100448779C (zh) * | 2006-12-31 | 2009-01-07 | 哈尔滨工业大学 | 羟基化锌的制备方法 |
| CN101786634A (zh) * | 2009-01-23 | 2010-07-28 | 新疆大学 | 一种稳定聚硅酸锌絮凝剂的合成方法 |
| CN101590401A (zh) * | 2009-06-30 | 2009-12-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种水玻璃负载羟基氧化锌的制备方法 |
| CN101798092A (zh) * | 2010-04-26 | 2010-08-11 | 哈尔滨工业大学 | 聚铁硅盐及其制备方法和其在水处理中的应用 |
| CN101792206B (zh) * | 2010-04-26 | 2011-11-30 | 哈尔滨工业大学 | 聚铜硅盐及其制备方法和其在水处理中的应用 |
| CN101797501A (zh) * | 2010-04-26 | 2010-08-11 | 哈尔滨工业大学 | 聚锰硅盐及其制备方法和其在水处理中的应用 |
| CN102114420A (zh) * | 2010-12-03 | 2011-07-06 | 哈尔滨工业大学 | 硅酸锌催化剂的制备方法 |
| CN102502670A (zh) * | 2011-10-17 | 2012-06-20 | 新疆大学 | 一种制备聚硅酸盐絮凝剂的新方法 |
-
2014
- 2014-03-18 CN CN201410099605.0A patent/CN103933960B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103933960A (zh) | 2014-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103480400B (zh) | 一种磷酸银/氧化锌复合光催化材料及其制备方法 | |
| CN108855164A (zh) | 一种碳布负载MoS2/Ag3PO4复合光催化材料的制备方法 | |
| CN111167482A (zh) | 一种MoS2/CuFe2O4催化剂、制备方法及其应用 | |
| CN104190472B (zh) | 一种新型高效的多相Fenton催化剂Fe3O4@EDTA的制备及应用 | |
| Tang et al. | A novel S-scheme heterojunction in spent battery-derived ZnFe2O4/g-C3N4 photocatalyst for enhancing peroxymonosulfate activation and visible light degradation of organic pollutant | |
| CN108722445B (zh) | 一种超薄卤氧化铋基固溶体光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN107469834A (zh) | 一种ZnS/CuS纳米片复合光催化剂制备方法 | |
| CN107500382A (zh) | 新型三维电极光电催化降解工业废水反应器的构建及其催化材料的制备方法 | |
| CN103933968B (zh) | 聚锰硅盐掺杂羟基氧化锰催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN103933960B (zh) | 聚锌硅盐掺杂羟基氧化锌催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN103977800B (zh) | 核壳结构纳米磁性羟基氧化铁臭氧催化剂的合成方法 | |
| CN103464160B (zh) | 一种应用于非均相芬顿体系的铁碳催化剂制备方法 | |
| CN102114420A (zh) | 硅酸锌催化剂的制备方法 | |
| CN102659126A (zh) | 铁锰复合硅酸盐的制备方法及其应用 | |
| CN110342628A (zh) | 一种络合铜废水的处理方法 | |
| CN101798092A (zh) | 聚铁硅盐及其制备方法和其在水处理中的应用 | |
| CN109437277A (zh) | 一种绿色高效回收铜离子的方法 | |
| CN103933980B (zh) | 聚铁硅盐掺杂羟基氧化铁催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN101792206B (zh) | 聚铜硅盐及其制备方法和其在水处理中的应用 | |
| CN101590420A (zh) | 一种沸石负载羟基氧化锌的制备方法 | |
| CN103663662B (zh) | 一种水解四氯化硅产物降解重金属铅的方法 | |
| CN101797501A (zh) | 聚锰硅盐及其制备方法和其在水处理中的应用 | |
| CN108435215A (zh) | 去除压裂液返排液中羟丙基胍胶的光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108671881B (zh) | 一种无机盐联用map化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法 | |
| CN103480402A (zh) | 一种铜掺杂磷酸银催化剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liu Yue Inventor after: Gong Weijin Inventor after: Liu Shengman Inventor after: Liu Haifang Inventor after: Yang Lei Inventor after: Li Juan Inventor after: Wang Shiyuan Inventor before: Liu Yue Inventor before: Liu Haifang Inventor before: Bu Yanping |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LIU YUE LIU HAIFANG BU YANPING TO: LIU YUE GONG WEIJIN LIU SHENGMAN LIU HAIFANG YANG LEI LI JUAN WANG SHIYUAN |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151104 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |