CN106000395A - 一种用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法 - Google Patents

一种用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth‑3的制备方法，由以下组分制成：质量份数为20~30份的粗硅胶、20~40份的细硅胶、20~40份的硅胶H、15~40份的6，6‘‑二羟基联吡啶、20~30份的羟基取代三联吡啶、20~30份的氯化钌。硅胶负载钌催化剂Ruth‑3的制备方法：A.将乙醇与水按比例混合制成溶剂，将粗硅胶、细硅胶、硅胶H、6，6‘‑二羟基联吡啶、羟基取代三联吡啶及氯化钌按质量分数加入溶剂中，搅拌使之均匀混合；B.加热至80‑120°反应6‑10小时后，在真空条件下将溶剂去除，固体残余物在高温下烘焙活化。本发明的有益效果为：1）可在氧化剂存在时对水中的有机物进行高效的氧化降解；2）反应过程中不会产生有毒气体以及有害物质；3）反应结束后催化剂可回收再利用。

Description

一种用于污水处理的硅胶负载钌催化剂 Ruth-3 的制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法。
背景技术
目前，水资源缺乏已经成为困扰人类发展的重大问题之一。水污染问题是一个遍及全世界的环境问题，无论是在发展中国家还是发达国家，这个问题己越来越引起人们的重视。现在，各国特别是发达国家每年都花巨大的人力、财力用于工业污水的治理。为了提高用水效率，世界各国大力推行″节水减排″工作。随着工艺用水要求的不断提高，污水深度净化回用工艺成为实现节水减排目标的捷径。
生活污水及工业污水中一般含有大量的悬浮物、重金属离子、含N 污染物、含S 污染物、含P 污染物、持久性有机污染物、酚类化合物、硝基化合物、内分泌干扰素、藻毒素、致病微生物及染料等。目前污水一般都是直接或经污水处理厂处理后全部外排。这种做法不仅仅使大量的污水排入自然体系，增大了环境污染，而且所涉及的水资源均为一次资源，无法提高使用效率。采用常规的污水净化处理方法或运行成本昂贵，或很难达到目标水质，无法真正变废为宝。若有针对性地采用合理的处理工艺，则可以实现重复利用，同时解决环境和节水两方面的问题。化工工艺污水或生活污水处理，首先是经过污水处理厂，采用常规的生化、分离、结合的″老三套″方法处理，设计使处理后的水质指标达到污水外排指标。
由于废水成分的多样性，往往需要通过几种方法组成的处理系统才能达到所需的排放标准。污水处理按采用的方法手段分类，可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。物理法一般仅能除去常规悬浮物，以及污水中易于被吸附的物质，而对于溶解在污水中的化学污染物，以及微生物污染物无能为力。生物法是利用废水中的微生物的代谢作用分解水中可降解的有机物的一种方法，因为具有处理量大，投资省，经济可靠的特点，但在现有的处理污水过程中往往需要引清水进行稀释、人工曝气等工程措施；然而这些方法和措施中有些耗水、耗电量大，有些效果不佳等存在着各自的缺点。现有技术中使用最广泛的是化学法和物理化学法，其可以去除污水中大部分的悬浮物、油及生化有机污染物，但是一般所用工艺均需要使用大量的催化剂、氧化剂或消毒剂等，在经济、操作或者可靠性方面存在很多弊端。因此，面临当前的水污染问题，急需一种经济实用、稳定可靠、简便的污水处理方法。
采用化学法处理污水的方法中，催化剂起着极为重要的作用，然而，现有技术中的催化剂其在污水处理的过程中，由于催化剂活性物质与催化剂载体的性质，以及其分布均度等因素，导致催化剂在污水处理的过程中未能达到理想效果；此外，现有技术中的催化剂一般都是一次性使用的，即不可回收利用，催化剂的原料及制备成本也都较高，造成很大的资源浪费，而催化剂在使用之后也被丢弃掉造成二次污染。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法，使用该方法制备的硅胶负载钌催化剂Ruth-3用于污水处理催化效率高、安全环保并且可循环利用。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3，由以下组分制成：质量份数为20~30份的粗硅胶、20~40份的细硅胶、20~40份的硅胶H、15~40份的6，6‘-二羟基联吡啶、20~30份的羟基取代三联吡啶、20~30份的氯化钌。
优选地，所述粗硅胶为50-100目，所述细硅胶为100-200目，所述硅胶H为300-400目。
本发明的用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法，包括以下步骤：
A.将乙醇与水按比例混合制成溶剂，将所述的粗硅胶、细硅胶、硅胶H、6，6‘-二羟基联吡啶、羟基取代三联吡啶及氯化钌按质量分数加入溶剂中，搅拌使之均匀混合；
B.加热至80-120°反应6-10小时后，在真空条件下将溶剂去除，固体残余物在高温下烘焙活化。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：1）本发明制成的催化剂可在氧化剂如双氧水、氧气、次氯酸钠或过硫酸盐存在时对水中的有机物进行高效的氧化降解，大幅度降低污水COD值；2）使用本发明的催化剂，反应速度快，反应过程中不会产生有毒气体以及有害物质；3）反应结束后催化剂可回收再利用，避免二次污染，安全环保。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例详细的说明，说明如下：
实施例1
硅胶负载钌催化剂Ruth-3由以下组分制成：质量份数为20份的粗硅胶、20份细硅胶、20分硅胶H、15份6，6‘-二羟基联吡啶、20份羟基取代三联吡啶和20份氯化钌。其中粗硅胶为50目，细硅胶为100目，硅胶H为300目。用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法，包括以下步骤：A.将乙醇与水按比例混合制成溶剂，将所述的粗硅胶、细硅胶、硅胶H、6，6‘-二羟基联吡啶、羟基取代三联吡啶及氯化钌按质量份数加入溶剂中，搅拌使之均匀混合；B.加热至80-120°反应6-10小时后，在真空条件下将溶剂去除，固体残余物在高温下烘焙活化，即可得到高活性催化剂。
实施例2
硅胶负载钌催化剂Ruth-3由以下组分制成：质量份数为25份的粗硅胶、30份细硅胶、30分硅胶H、25份6，6‘-二羟基联吡啶、25份羟基取代三联吡啶和25份氯化钌。其中粗硅胶为50目，细硅胶为100目，硅胶H为300目。用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法，包括以下步骤：A.将乙醇与水按比例混合制成溶剂，将所述的粗硅胶、细硅胶、硅胶H、6，6‘-二羟基联吡啶、羟基取代三联吡啶及氯化钌按质量份数加入溶剂中，搅拌使之均匀混合；B.加热至80-120°反应6-10小时后，在真空条件下将溶剂去除，固体残余物在高温下烘焙活化，即可得到高活性催化剂。
实施例3
硅胶负载钌催化剂Ruth-3由以下组分制成：质量份数为30份的粗硅胶、40份细硅胶、40分硅胶H、40份6，6‘-二羟基联吡啶、30份羟基取代三联吡啶和30份氯化钌。其中粗硅胶为50目，细硅胶为100目，硅胶H为300目。用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法，包括以下步骤：A.将乙醇与水按比例混合制成溶剂，将所述的粗硅胶、细硅胶、硅胶H、6，6‘-二羟基联吡啶、羟基取代三联吡啶及氯化钌按质量份数加入溶剂中，搅拌使之均匀混合；B.加热至80-120°反应6-10小时后，在真空条件下将溶剂去除，固体残余物在高温下烘焙活化，即可得到高活性催化剂。
实施例4
硅胶负载钌催化剂Ruth-3由以下组分制成：质量份数为20份的粗硅胶、20份细硅胶、20分硅胶H、15份6，6‘-二羟基联吡啶、20份羟基取代三联吡啶和20份氯化钌。其中粗硅胶为100目，细硅胶为200目，硅胶H为400目。用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法，包括以下步骤：A.将乙醇与水按比例混合制成溶剂，将所述的粗硅胶、细硅胶、硅胶H、6，6‘-二羟基联吡啶、羟基取代三联吡啶及氯化钌按质量份数加入溶剂中，搅拌使之均匀混合；B.加热至80-120°反应6-10小时后，在真空条件下将溶剂去除，固体残余物在高温下烘焙活化，即可得到高活性催化剂。
实施例5
硅胶负载钌催化剂Ruth-3由以下组分制成：质量份数为25份的粗硅胶、30份细硅胶、30分硅胶H、25份6，6‘-二羟基联吡啶、25份羟基取代三联吡啶和25份氯化钌。其中粗硅胶为100目，细硅胶为200目，硅胶H为400目。用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法，包括以下步骤：A.将乙醇与水按比例混合制成溶剂，将所述的粗硅胶、细硅胶、硅胶H、6，6‘-二羟基联吡啶、羟基取代三联吡啶及氯化钌按质量份数加入溶剂中，搅拌使之均匀混合；B.加热至80-120°反应6-10小时后，在真空条件下将溶剂去除，固体残余物在高温下烘焙活化，即可得到高活性催化剂。
实施例6
硅胶负载钌催化剂Ruth-3由以下组分制成：质量份数为30份的粗硅胶、40份细硅胶、40分硅胶H、40份6，6‘-二羟基联吡啶、30份羟基取代三联吡啶和30份氯化钌。其中粗硅胶为100目，细硅胶为200目，硅胶H为400目。用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法，包括以下步骤：A.将乙醇与水按比例混合制成溶剂，将所述的粗硅胶、细硅胶、硅胶H、6，6‘-二羟基联吡啶、羟基取代三联吡啶及氯化钌按质量份数加入溶剂中，搅拌使之均匀混合；B.加热至80-120°反应6-10小时后，在真空条件下将溶剂去除，固体残余物在高温下烘焙活化，即可得到高活性催化剂。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法，其特征在于，由以下组分制成：质量份数为20~30份的粗硅胶、20~40份的细硅胶、20~40份的硅胶H、15~40份的6，6‘-二羟基联吡啶、20~30份的羟基取代三联吡啶、20~30份的氯化钌。
2.根据权利要求1所述的用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3，其特征在于，所述粗硅胶为50-100目，所述细硅胶为100-200目，所述硅胶H为300-400目。
3.一种权利要求1所述的用于污水处理的硅胶负载钌催化剂Ruth-3的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.将乙醇与水按比例混合制成溶剂，将所述的粗硅胶、细硅胶、硅胶H、6，6‘-二羟基联吡啶、羟基取代三联吡啶及氯化钌按质量分数加入溶剂中，搅拌使之均匀混合；
B.加热至80-120°反应6-10小时后，在真空条件下将溶剂去除，固体残余物在高温下烘焙活化。
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