CN106693967A - 一种常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂制备方法 - Google Patents
一种常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106693967A CN106693967A CN201611211657.8A CN201611211657A CN106693967A CN 106693967 A CN106693967 A CN 106693967A CN 201611211657 A CN201611211657 A CN 201611211657A CN 106693967 A CN106693967 A CN 106693967A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ammonia
- catalyst
- water
- nitrogen
- normal temperature
- 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
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title abstract description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title abstract description 6
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 title abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 28
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 13
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 12
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 claims description 8
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 claims description 8
- 229960002163 hydrogen peroxide Drugs 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 6
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 6
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 claims description 6
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 6
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 abstract description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 abstract description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 abstract description 2
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 21
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 230000033083 heart process Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000012675 alcoholic extract Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- -1 methoxyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/72—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂制备方法，属于催化剂制备技术领域。本发明利用木质素具有独特的三维网状结构并且它含有多种功能基团，炭化后对氨氮有机物具有极佳的吸附性，并且炭化后的木质素又为氧化亚铜的沉积提供活性位点，沉积氧化亚铜的炭化木质素首先对水中氨氮进行吸附，而作为一种光催化剂，氧化亚铜在可见光的激发下生成·OH自由基，而且激发出的高活性电子能够与氧气发生作用生成·O2‑等活性氧，利用·O2‑和·OH具有很强的氧化能力可将炭化木质素吸附的氨氮有机物直接氧化降解成氮气、二氧化碳和水以及无机小分子。本发明制得的催化剂在常温常压下即可降解氨氮有机物，操作方便，成本低廉，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂制备方法，属于催化剂制备技术领域。
背景技术
近年来，某些含高浓度氨氮的污水，如集约化畜禽养殖污水、垃圾渗滤液等严重污染了水环境。以集约化养猪场污水为例，其氨氮质量浓度一般在1000～2 000mg/L之间，甚至高达4000mg/L以上。如何处理这种含高质量浓度氨氮的污水，是亟待解决的科学问题。
而目前对氨氮废水的处理多种多样，比如由吉林大学环境与资源学院提出“Co/Bi催化剂催化湿法氧化降解垃圾渗透滤液中的氨氮”一文中，它采用CWCO技术、以Co/Bi为催化剂对氨氮进行降解，高压0.5～2.0MPa条件下随着温度的升高，CWCO对NH3-N的降解能力逐渐增强，在升温过程(20～300℃)中，NH3-N逐渐被氧化降解，达到了CWCO技术同时降解有机物和NH3-N的目的。另外，利用蒸氨法去除化工废水中高浓度氨氮的技术也不是没有，比如公开号为CN102351265A，名称为“一种焦化生产剩余氨水负压蒸氨工艺及装置”公开的方法中预先在脱硫塔氨汽入口处设置一个文丘里管，并在蒸氨塔底设置蒸氨废水/循环氨水换热器和蒸氨废水循环泵，然后开启换热器和循环泵，使循环氨水的热量由蒸氨废水带入蒸氨塔内，当蒸氨塔顶温度达到60～80℃时，打开进文丘里管脱硫液管道阀门，将氨汽吸入脱硫塔，之后开启剩余氨水泵和蒸氨废水泵，将剩余的氨水经换热器进入蒸氨塔处理即可。
然而，以上列举的方法中，前者需要高温高压的条件，运行成本高，后者虽然在蒸汽条件下，就可以把氨气转化氮气，但仍旧存在不足之处：1、由于氨气的排放会对环境造成二次污染2、采用吸收排放出来的氨气的处理方法，因含有多种其他物质，导致产品不纯，且浓度不高，不能满足产品市场需求。
因此，发明一种在常温常压下就可以彻底将氨氮降解的催化剂对氨氮废水处理的发展具有积极的意义。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，针对目前现有技术在催化时需要在高温高压的条件才能将氨氮转化成氮气的高成本问题以及用催化剂结合蒸氨吹脱法会对空气造成二次污染的问题，提供了一种从造纸黑液中酸析木质素，再用双氧水氧化木质素后炭化研磨，得到催化剂载体，再以载体为核，利用亚硫酸钠还原硫酸铜生成氧化亚铜沉积在载体上，即可得到催化剂。本发明利用木质素具有独特的三维网状结构并且它含有多种功能基团，如羧基，羰基，醇羟基，酚羟基和甲氧基，炭化后对氨氮有机物具有极佳的吸附性，并且炭化后的木质素又为氧化亚铜的沉积提供活性位点，沉积氧化亚铜的炭化木质素首先对水中氨氮进行吸附，而作为一种光催化剂，氧化亚铜在可见光的激发下生成·OH自由基，而且激发出的高活性电子能够与氧气发生作用生成·O2 -等活性氧，利用·O2 -和·OH具有很强的氧化能力可将炭化木质素吸附的氨氮有机物直接氧化降解成氮气、二氧化碳和水以及无机小分子。本发明制得的催化剂在常温常压下即可降解氨氮有机物，操作方便，成本低廉，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）取质量分数为40%酒石酸和食用白醋按质量比为1:10混合后倒入烧杯，对烧杯加热直至煮沸，保温煮制20～30min，得到混合酸液，量取15～20L造纸黑液装入反应釜中，再向反应釜中逐滴滴入混合酸液调节造纸黑液pH至4.0～4.2，室温下静置20～24h后转入离心机以3000～4000r/min转速离心处理10～15min，分离得到下层沉淀物；
（2）称取10～15g上述沉淀物加入到装有400～500mL质量分数为30%过氧化氢溶液的锥形瓶中，将锥形瓶移入水浴锅，加热升温至45～55℃，用磁力搅拌器搅拌反应40～50min后抽滤，将得到的滤渣放入真空干燥箱中以60～70℃的温度干燥15～20h，得到干燥物；
（3）将上述得到的干燥物放入炭化炉中，在氮气氛围下加热升温至500～600℃，保温炭化1～2h得到炭化物，再将炭化产物放入球磨机中研磨1～2h后过400目筛，收集过筛粉末即为催化剂载体；
（4）称取3～5g上述催化剂载体加入到40～50mL蒸馏水中，在80～90℃下搅拌1～2h制得载体悬浮液，再向载体悬浮液中加入300～400mL浓度为0.1mol/L硫酸铜溶液和0.5～0.8g十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌40～50min后得到基液；
（5）量取100～200mL浓度为0.2mol/L亚硫酸钠溶液和50～100mL pH为6的醋酸钠和醋酸缓冲溶液混合均匀后得到滴加液，将滴加液快速滴入上述基液中，在80～90℃水浴条件下连续搅拌10～15min，再保温静置0.5～1.0h后继续搅拌15～20min后静置1～2h，过滤分离得到砖红色沉淀；
（6）将上述砖红色沉淀移入布氏漏斗，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3～5遍，放入真空干燥箱中，在50～60℃下干燥3～5h后即得常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂。
本发明的应用方法：按投加量为100mg/L将本发明制得的常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂投加进待处理的氨氮废水中，投加完毕后用24W的白炽灯照射并曝气处理1～2h后即可。经检测，经本发明催化剂处理后的氨氮废水，进水氨氮浓度8000mg/L降低到10mg/L以下，氨氮去除率高于99.80%，具有极佳的氨氮脱除效果。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制得的常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂制备步骤简单易操作，原材料易得，成本低廉；
（2）本发明制得的常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂在常温常压下即可完成对氨氮废水的降解；
（3）本发明制得的常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂氨氮脱除效率极佳，经本发明催化剂处理后的氨氮废水，进水氨氮浓度8000mg/L降低到10mg/L以下，氨氮去除率高于99.80%。
具体实施方式
取质量分数为40%酒石酸和食用白醋按质量比为1:10混合后倒入烧杯，对烧杯加热直至煮沸，保温煮制20～30min，得到混合酸液，量取15～20L造纸黑液装入反应釜中，再向反应釜中逐滴滴入混合酸液调节造纸黑液pH至4.0～4.2，室温下静置20～24h后转入离心机以3000～4000r/min转速离心处理10～15min，分离得到下层沉淀物；称取10～15g上述沉淀物加入到装有400～500mL质量分数为30%过氧化氢溶液的锥形瓶中，将锥形瓶移入水浴锅，加热升温至45～55℃，用磁力搅拌器搅拌反应40～50min后抽滤，将得到的滤渣放入真空干燥箱中以60～70℃的温度干燥15～20h，得到干燥物；将上述得到的干燥物放入炭化炉中，在氮气氛围下加热升温至500～600℃，保温炭化1～2h得到炭化物，再将炭化产物放入球磨机中研磨1～2h后过400目筛，收集过筛粉末即为催化剂载体；称取3～5g上述催化剂载体加入到40～50mL蒸馏水中，在80～90℃下搅拌1～2h制得载体悬浮液，再向载体悬浮液中加入300～400mL浓度为0.1mol/L硫酸铜溶液和0.5～0.8g十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌40～50min后得到基液；量取100～200mL浓度为0.2mol/L亚硫酸钠溶液和50～100mL pH为6的醋酸钠和醋酸缓冲溶液混合均匀后得到滴加液，将滴加液快速滴入上述基液中，在80～90℃水浴条件下连续搅拌10～15min，再保温静置0.5～1.0h后继续搅拌15～20min后静置1～2h，过滤分离得到砖红色沉淀；将上述砖红色沉淀移入布氏漏斗，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3～5遍，放入真空干燥箱中，在50～60℃下干燥3～5h后即得常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂。
实例1
取质量分数为40%酒石酸和食用白醋按质量比为1:10混合后倒入烧杯，对烧杯加热直至煮沸，保温煮制20min，得到混合酸液，量取15L造纸黑液装入反应釜中，再向反应釜中逐滴滴入混合酸液调节造纸黑液pH至4.0，室温下静置20h后转入离心机以3000r/min转速离心处理10min，分离得到下层沉淀物；称取10g上述沉淀物加入到装有400mL质量分数为30%过氧化氢溶液的锥形瓶中，将锥形瓶移入水浴锅，加热升温至45℃，用磁力搅拌器搅拌反应40min后抽滤，将得到的滤渣放入真空干燥箱中以60℃的温度干燥15h，得到干燥物；将上述得到的干燥物放入炭化炉中，在氮气氛围下加热升温至500℃，保温炭化1h得到炭化物，再将炭化产物放入球磨机中研磨1h后过400目筛，收集过筛粉末即为催化剂载体；称取3g上述催化剂载体加入到40mL蒸馏水中，在80℃下搅拌1h制得载体悬浮液，再向载体悬浮液中加入300mL浓度为0.1mol/L硫酸铜溶液和0.5g十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌40min后得到基液；量取100mL浓度为0.2mol/L亚硫酸钠溶液和50mL pH为6的醋酸钠和醋酸缓冲溶液混合均匀后得到滴加液，将滴加液快速滴入上述基液中，在80℃水浴条件下连续搅拌10min，再保温静置0.5h后继续搅拌15min后静置1h，过滤分离得到砖红色沉淀；将上述砖红色沉淀移入布氏漏斗，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3遍，放入真空干燥箱中，在50℃下干燥3h后即得常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂。
按投加量为100mg/L将本发明制得的常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂投加进待处理的氨氮废水中，投加完毕后用24W的白炽灯照射并曝气处理1h后即可。经检测，经本发明催化剂处理后的氨氮废水，进水氨氮浓度8000mg/L降低到9mg/L，氨氮去除率为99.88%，具有极佳的氨氮脱除效果。
实例2
取质量分数为40%酒石酸和食用白醋按质量比为1:10混合后倒入烧杯，对烧杯加热直至煮沸，保温煮制25min，得到混合酸液，量取18L造纸黑液装入反应釜中，再向反应釜中逐滴滴入混合酸液调节造纸黑液pH至4.1，室温下静置22h后转入离心机以3500r/min转速离心处理13min，分离得到下层沉淀物；称取13g上述沉淀物加入到装有450mL质量分数为30%过氧化氢溶液的锥形瓶中，将锥形瓶移入水浴锅，加热升温至50℃，用磁力搅拌器搅拌反应45min后抽滤，将得到的滤渣放入真空干燥箱中以65℃的温度干燥18h，得到干燥物；将上述得到的干燥物放入炭化炉中，在氮气氛围下加热升温至550℃，保温炭化1h得到炭化物，再将炭化产物放入球磨机中研磨1h后过400目筛，收集过筛粉末即为催化剂载体；称取4g上述催化剂载体加入到45mL蒸馏水中，在85℃下搅拌1h制得载体悬浮液，再向载体悬浮液中加入350mL浓度为0.1mol/L硫酸铜溶液和0.7g十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌45min后得到基液；量取150mL浓度为0.2mol/L亚硫酸钠溶液和80mL pH为6的醋酸钠和醋酸缓冲溶液混合均匀后得到滴加液，将滴加液快速滴入上述基液中，在85℃水浴条件下连续搅拌13min，再保温静置0.8h后继续搅拌18min后静置2h，过滤分离得到砖红色沉淀；将上述砖红色沉淀移入布氏漏斗，分别用无水乙醇和去离子水洗涤4遍，放入真空干燥箱中，在55℃下干燥4h后即得常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂。
按投加量为100mg/L将本发明制得的常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂投加进待处理的氨氮废水中，投加完毕后用24W的白炽灯照射并曝气处理2h后即可。经检测，经本发明催化剂处理后的氨氮废水，进水氨氮浓度8000mg/L降低到8mg/L以下，氨氮去除率为99.90%，具有极佳的氨氮脱除效果。
实例3
取质量分数为40%酒石酸和食用白醋按质量比为1:10混合后倒入烧杯，对烧杯加热直至煮沸，保温煮制30min，得到混合酸液，量取20L造纸黑液装入反应釜中，再向反应釜中逐滴滴入混合酸液调节造纸黑液pH至4.2，室温下静置24h后转入离心机以4000r/min转速离心处理15min，分离得到下层沉淀物；称取15g上述沉淀物加入到装有500mL质量分数为30%过氧化氢溶液的锥形瓶中，将锥形瓶移入水浴锅，加热升温至55℃，用磁力搅拌器搅拌反应50min后抽滤，将得到的滤渣放入真空干燥箱中以70℃的温度干燥20h，得到干燥物；将上述得到的干燥物放入炭化炉中，在氮气氛围下加热升温至600℃，保温炭化2h得到炭化物，再将炭化产物放入球磨机中研磨2h后过400目筛，收集过筛粉末即为催化剂载体；称取5g上述催化剂载体加入到50mL蒸馏水中，在90℃下搅拌2h制得载体悬浮液，再向载体悬浮液中加入400mL浓度为0.1mol/L硫酸铜溶液和0.8g十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌50min后得到基液；量取200mL浓度为0.2mol/L亚硫酸钠溶液和100mL pH为6的醋酸钠和醋酸缓冲溶液混合均匀后得到滴加液，将滴加液快速滴入上述基液中，在90℃水浴条件下连续搅拌15min，再保温静置1.0h后继续搅拌20min后静置2h，过滤分离得到砖红色沉淀；将上述砖红色沉淀移入布氏漏斗，分别用无水乙醇和去离子水洗涤5遍，放入真空干燥箱中，在60℃下干燥5h后即得常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂。
按投加量为100mg/L将本发明制得的常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂投加进待处理的氨氮废水中，投加完毕后用24W的白炽灯照射并曝气处理2h后即可。经检测，经本发明催化剂处理后的氨氮废水，进水氨氮浓度8000mg/L降低到6mg/L，氨氮去除率为99.92%，具有极佳的氨氮脱除效果。
Claims (1)
1.一种常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取质量分数为40%酒石酸和食用白醋按质量比为1:10混合后倒入烧杯，对烧杯加热直至煮沸，保温煮制20～30min，得到混合酸液，量取15～20L造纸黑液装入反应釜中，再向反应釜中逐滴滴入混合酸液调节造纸黑液pH至4.0～4.2，室温下静置20～24h后转入离心机以3000～4000r/min转速离心处理10～15min，分离得到下层沉淀物；
（2）称取10～15g上述沉淀物加入到装有400～500mL质量分数为30%过氧化氢溶液的锥形瓶中，将锥形瓶移入水浴锅，加热升温至45～55℃，用磁力搅拌器搅拌反应40～50min后抽滤，将得到的滤渣放入真空干燥箱中以60～70℃的温度干燥15～20h，得到干燥物；
（3）将上述得到的干燥物放入炭化炉中，在氮气氛围下加热升温至500～600℃，保温炭化1～2h得到炭化物，再将炭化产物放入球磨机中研磨1～2h后过400目筛，收集过筛粉末即为催化剂载体；
（4）称取3～5g上述催化剂载体加入到40～50mL蒸馏水中，在80～90℃下搅拌1～2h制得载体悬浮液，再向载体悬浮液中加入300～400mL浓度为0.1mol/L硫酸铜溶液和0.5～0.8g十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌40～50min后得到基液；
（5）量取100～200mL浓度为0.2mol/L亚硫酸钠溶液和50～100mL pH为6的醋酸钠和醋酸缓冲溶液混合均匀后得到滴加液，将滴加液快速滴入上述基液中，在80～90℃水浴条件下连续搅拌10～15min，再保温静置0.5～1.0h，继续搅拌15～20min后静置1～2h，过滤分离得到砖红色沉淀；
（6）将上述砖红色沉淀移入布氏漏斗，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3～5遍，放入真空干燥箱中，在50～60℃下干燥3～5h后即得常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611211657.8A CN106693967A (zh) | 2016-12-25 | 2016-12-25 | 一种常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611211657.8A CN106693967A (zh) | 2016-12-25 | 2016-12-25 | 一种常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106693967A true CN106693967A (zh) | 2017-05-24 |
Family
ID=58895883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611211657.8A Pending CN106693967A (zh) | 2016-12-25 | 2016-12-25 | 一种常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106693967A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108176375A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-19 | 温州包鹿新材料有限公司 | 一种空气净化材料及其应用 |
| CN115947337A (zh) * | 2023-03-01 | 2023-04-11 | 昆明理工大学 | 一种固废型生物炭的制备方法及其应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101664683A (zh) * | 2009-09-17 | 2010-03-10 | 新奥科技发展有限公司 | 用于在常温常压下处理工业废水的催化剂及其制备方法 |
| CN101780412A (zh) * | 2010-02-12 | 2010-07-21 | 新奥科技发展有限公司 | 用于在常温常压下处理工业废水的催化剂及其制备方法 |
| CN102580742A (zh) * | 2012-02-05 | 2012-07-18 | 淮北师范大学 | 一种活性炭负载氧化亚铜光催化剂及其制备方法 |
| CN103495419A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-01-08 | 林天安 | 三维电极用活性炭及其制备和在难生物降解有机物废水治理上的应用 |
| US20140287911A1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-25 | I-Shou University | Copper-based catalyst for converting ammonia into nitrogen |
| CN104479804A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-04-01 | 华南理工大学 | 一种纳米铜/石墨烯复合材料及其制备方法与应用 |
-
2016
- 2016-12-25 CN CN201611211657.8A patent/CN106693967A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101664683A (zh) * | 2009-09-17 | 2010-03-10 | 新奥科技发展有限公司 | 用于在常温常压下处理工业废水的催化剂及其制备方法 |
| CN101780412A (zh) * | 2010-02-12 | 2010-07-21 | 新奥科技发展有限公司 | 用于在常温常压下处理工业废水的催化剂及其制备方法 |
| CN102580742A (zh) * | 2012-02-05 | 2012-07-18 | 淮北师范大学 | 一种活性炭负载氧化亚铜光催化剂及其制备方法 |
| US20140287911A1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-25 | I-Shou University | Copper-based catalyst for converting ammonia into nitrogen |
| CN103495419A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-01-08 | 林天安 | 三维电极用活性炭及其制备和在难生物降解有机物废水治理上的应用 |
| CN104479804A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-04-01 | 华南理工大学 | 一种纳米铜/石墨烯复合材料及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 丁桓如 等: "《水中有机物及吸附处理》", 30 June 2016, 清华大学出版社 * |
| 林慧: ""负载型氧化亚铜的制备及其光催化性能的研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（工程科技I辑）》 * |
| 汪永辉 等: ""超滤法从造纸黑液中提取木质素制备活性炭"", 《上海环境科学》 * |
| 陈维 等: "《活性炭生产技术问答》", 31 July 1989, 中国林业出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108176375A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-19 | 温州包鹿新材料有限公司 | 一种空气净化材料及其应用 |
| CN115947337A (zh) * | 2023-03-01 | 2023-04-11 | 昆明理工大学 | 一种固废型生物炭的制备方法及其应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107298477B (zh) | 一种催化过硫酸盐降解废水中有机污染物的方法 | |
| Ma et al. | Design of Z-scheme g-C3N4/BC/Bi25FeO40 photocatalyst with unique electron transfer channels for efficient degradation of tetracycline hydrochloride waste | |
| CN111346609B (zh) | 一种用于含重金属染料废水的吸附材料及其制备方法 | |
| CN106944074B (zh) | 一种可见光响应型复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN106000298A (zh) | 一种基于koh改性核桃壳生物质水热炭的制备方法 | |
| CN113058659A (zh) | 一种纳米TiO2/UiO-66复合材料的制备方法与应用 | |
| CN110776049A (zh) | 功能化锆基金属有机骨架/质子化氮化碳复合材料活化过一硫酸盐处理有机废水的方法 | |
| CN111659453B (zh) | 一种可见光-臭氧协同催化的催化剂及其制备方法 | |
| CN105776494A (zh) | 一种苯酚废水的处理方法、一种CuO/ZSM-5催化剂的制备方法 | |
| CN111992255B (zh) | 用于去除水中双酚A的片状g-C3N4/ZIF-8/AgBr复合材料及其制备方法 | |
| CN113663730A (zh) | 一种铁基有机骨架复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN107115885B (zh) | 一种用PEG改性g-C3N4-Cu2O复合催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN106693967A (zh) | 一种常温常压下促进氨氮废水降解的催化剂制备方法 | |
| Yang et al. | Well-designed MOF-derived hollow octahedral structure TiO2 coupled with ultra-thin porous g-C3N4 to enhance the degradation of real liquor brewing wastewater | |
| CN107308972B (zh) | 一种用谷氨酸改性g-C3N4-Cu2O复合催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN110368990A (zh) | 一种Cu系多金属氧酸盐-功能化氧化石墨烯纳米材料的制备方法及其应用 | |
| Zhu et al. | Ultra-efficient catalytic degradation of malachite green dye wastewater by KMnO 4-modified biochar (Mn/SRBC) | |
| CN109046470A (zh) | Linquist型K7HNb6O19-聚吡咯-还原氧化石墨烯复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN115779889B (zh) | 一种木质素炭/钼酸铋复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111234295A (zh) | 一种分子印迹光催化材料及其制备方法和应用 | |
| CN113145110B (zh) | 硅溶胶改性臭氧催化氧化材料及制备方法 | |
| CN115745050A (zh) | 一种光热蒸发与光催化协同的污水处理材料及其制备方法 | |
| CN113171796B (zh) | 钛溶胶改性臭氧催化氧化材料及制备方法 | |
| CN109468709A (zh) | 一种石墨烯掺杂Co3O4空心纤维的制备方法 | |
| CN109046338A (zh) | 一种炭材料固载的钯催化剂、其制备和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170524 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |