CN107987283B - 一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法 - Google Patents
一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107987283B CN107987283B CN201711271315.XA CN201711271315A CN107987283B CN 107987283 B CN107987283 B CN 107987283B CN 201711271315 A CN201711271315 A CN 201711271315A CN 107987283 B CN107987283 B CN 107987283B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lignite
- photocatalyst
- fulvic acid
- extracting
- activated
- 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.)
- Active
Links
- PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 21-Deoxycortisone Chemical class C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)C)(O)[C@@]1(C)CC2=O PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 0.000 title claims abstract description 84
- 239000003077 lignite Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 title description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims abstract description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical group CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 28
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 17
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical group [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 abstract description 37
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 36
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 18
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 abstract description 3
- FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N Fulvic acid Natural products O1C2=CC(O)=C(O)C(C(O)=O)=C2C(=O)C2=C1CC(C)(O)OC2 FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 description 42
- 229940095100 fulvic acid Drugs 0.000 description 42
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical group [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 2
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 2
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 238000012668 chain scission Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROAYSRAUMPWBQX-UHFFFAOYSA-N ethanol;sulfuric acid Chemical compound CCO.OS(O)(=O)=O ROAYSRAUMPWBQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 nitro humic acid Chemical compound 0.000 description 1
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000010414 supernatant solution Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H6/00—Macromolecular compounds derived from lignin, e.g. tannins, humic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，包括步骤：将褐煤粉与水混合均匀，然后加入碱调节pH至10‑11，在温度50‑80℃下，搅拌2‑3h，经固液分离得腐植酸盐溶液；加入氧化剂、光催化剂，在紫外光照射下，搅拌3‑5h，得黄腐酸盐固体产品。本发明生产工艺简单，成本低，褐煤中腐植酸活化率高，黄腐酸盐提取率高，适合于农业生产中推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，属于煤化工技术领域。
背景技术
褐煤是指燃烧时火焰较长而有烟的煤，是一种煤化程度较低的煤。褐煤中腐植酸含量可高达30％-80％，其中的腐植酸可用于肥料增效剂、土壤改良剂和农药缓释增效剂等，是一种绿色、环保的有机肥料。腐植酸包括黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸三种，分子量依次增大，腐植酸的分子量越小，改良土壤和促进植物生长的效果越明显。但褐煤中小分子黄腐酸含量本身并不高，需要通过活化来增加小分子黄腐酸的产率，因此如何有效的利用褐煤制备高产率的小分子黄腐酸，成为褐煤能否在肥料领域进行应用的关键点。
现阶段活化褐煤提取黄腐酸的方法有机械法、硝酸氧化法和生物氧化降解法，但这些方法普遍存在着生产成本高、褐煤中腐植酸活化率低和对环境易造成污染等问题，很难被用于大规模生产，这就极大的限制了褐煤在农业领域的推广使用。如，中国专利文献CN102584906A公开了一种从风化煤或泥炭中提取黄腐酸的方法。该方法采用硫酸乙醇法；对煤样先进行风干、过筛、水洗；然后加入乙醇水溶液、浓硫酸，反应1-1.5h；经抽滤，滤出液经蒸发、烘干得黄腐酸产品。该方法具有生产成本低、纯度高、流程简单等优点。但该发明方法中大分子的腐植酸难以有效转化为小分子的黄腐酸，从而不能有效的提高黄腐酸的提取率。又如，中国专利文献CN1456539A公开了一种农用黄腐酸的制备方法，该发明的原料是含腐植酸的原料、水和氧化剂高锰酸钾，含腐植酸的原料是褐煤粉、硝基腐植酸或泥炭。该发明中所用氧化剂高锰酸钾在氧化腐植酸的过程中也容易造成黄腐酸的分解，最终会影响黄腐酸的提取率。再如，中国专利文献CN101033231A公开了一种高纯度医用黄腐酸(FA)的制备方法，是用低级别煤为原料，通过酸萃取、树脂吸附-脱附进行纯化的方法。具体步骤如下：(1)用低浓度盐酸或硫酸对含FA的低级别煤炭进行萃取，得到FA溶液；(2)用特定树脂吸附FA，再用脱附剂将FA解吸出来；(3)用阳离子交换树脂脱盐和纯化；(4)对FA水溶液浓缩、干燥，即得。该发明的方法虽然分离过程简便，但该发明方法中大分子的腐植酸难以有效转化为小分子的黄腐酸，且制备步骤较多，操作复杂，树脂成本高，且难于循环使用，大规模工业化生产较难，不利于在农业中的推广使用。
黄腐酸盐是黄腐酸成盐后的物质，与黄腐酸具有一致的应用效果和应用前景。因此开发一种生产工艺简单、生产成本低、腐植酸活化率高、黄腐酸提取率高、且适合于农业生产和推广使用的褐煤活化制备黄腐酸盐的方法，具有重大的经济价值和社会价值。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种生产工艺简单、黄腐酸盐提取率高的光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法。本发明方法生产成本低，褐煤中腐植酸活化率高，能显著的提高以褐煤为原料提取黄腐酸盐的收率，适合于农业生产中推广使用。
本发明的技术方案如下：
一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，包括步骤：
A、将褐煤粉与水混合均匀，然后加入碱调节pH至10-11，在温度50-80℃下，搅拌2-3h，经固液分离得腐植酸盐溶液；
B、向步骤A得到的腐植酸盐溶液中加入氧化剂、纳米TiO2光催化剂，在紫外光照射下，搅拌3-5h；然后加碱调节pH＝8-9，经固液分离，取溶液干燥后得黄腐酸盐固体产品。
根据本发明，所述褐煤可市购获得，褐煤中腐植酸的质量含量为30％-80％。
根据本发明优选的，步骤A中所述褐煤粉的粒径为30-60目。以褐煤为初始原料，将褐煤粉碎成粒径为30～60目的粉末使用。
根据本发明优选的，步骤A中所述褐煤粉与水的质量比为1：3-5。
根据本发明优选的，步骤A和步骤B中所述碱均为氢氧化物，步骤A和步骤B中所述碱相同或不同；优选的，所述氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾。
根据本发明优选的，步骤B中所述氧化剂为过氧乙酸；优选的，所述氧化剂是使用质量浓度为40％的过氧乙酸水溶液。
根据本发明优选的，以纯物质计，步骤B中所述氧化剂与步骤A中所述褐煤粉的质量比0.4-0.8:1。
根据本发明优选的，步骤B中所述光催化剂的质量为步骤A中所述褐煤粉质量的0.1％-0.8％。
根据本发明优选的，步骤B中所述纳米TiO2光催化剂的粒径为5nm-100nm；所述纳米TiO2的晶型为锐钛矿或锐钛矿和金红石混合晶型。进一步优选的，所述锐钛矿和金红石混合晶型的TiO2中，锐钛矿晶型和金红石晶型的TiO2的质量比为4:1。
优选的，本发明所述纳米TiO2为德固赛P25型TiO2。
根据本发明优选的，步骤B中所述紫外光的波长为254-365nm。
根据本发明优选的，步骤B中所述紫外光照射方式为间隔照射，所述间隔照射方式为：每连续照射5-10min后，停止照射1min-3min。
根据本发明优选的，所述黄腐酸盐为黄腐酸钾盐或黄腐酸钠盐。
本发明首先采用碱对褐煤进行碱提，使褐煤中的腐植酸溶于碱溶液中；随后向碱提液中加入氧化剂和光催化剂，本发明优选酸性氧化剂过氧乙酸，其会产生HO·，在酸性条件下加速大分子腐植酸氧化断链成小分子腐植酸，光催化剂可附着在大分子腐植酸之上，通过紫外光照射后，将大分子腐植酸转化成小分子黄腐酸；同时，两者组成的催化氧化协同体系可增加大分子腐植酸向小分子的黄腐酸的转化率。
本发明优选的德国赛P25型二氧化钛的平均粒径为21nm，颗粒的大小和4g/cm3的密度使其具有50m2/g的特殊表面积；其属于混晶型，锐钛矿和金红石晶型的重量比大约为80/20，由于两种晶型结构混杂增大了TiO2晶格内的缺陷密度，增大了载流子的浓度，使电子、空穴数量增加，使其具有更强的捕获能力，从而具备更优异的紫外线吸收、光催化杀菌、分解有机污染物等性能。
另外，本发明优选间歇式的紫外光照射方式可以减少光催化剂对小分子黄腐酸的分解，进一步提高小分子黄腐酸的提取率。
本发明的有益效果：
1、本发明利用酸性氧化剂和光催化剂的光催化氧化体系，可高效的将大分子腐植酸氧化成小分子的黄腐酸，有效的提高了褐煤中腐植酸的活化率，从而提高了黄腐酸盐的提取率。
2、本发明优选间歇式的紫外光激发方式，可以减少光催化剂对小分子黄腐酸的分解作用，提高小分子黄腐酸盐的提取效率。
3、本发明制备工艺简单，成本低，褐煤中腐植酸的活化率高，从而有效的提高了黄腐酸盐的提取率，可在农业中大规模推广使用，有助于进一步实现褐煤的大规模推广应用。
4、本发明的氧化剂优选为过氧乙酸，在提供HO·自由基的同时，可提供酸性环境，加速自由基的氧化速率，同时在高光催化活性的纳米二氧化钛催化作用协同下，腐植酸盐可以迅速分解，部分腐植酸盐在酸性环境下转化成腐植酸，利于纳米二氧化钛附着和进一步光催化分解。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的上述内容作出进一步详细说明，但不应将此理解为本发明的内容仅限于下述实施例。
同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂、材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例中，所述褐煤，济南北海化工有限公司有售，其中腐植酸总量为褐煤质量的50.4％；
所述平均粒径为5nm的TiO2：纯度大于99.5％，锐钛矿型，杭州万景新纳米材料科技有限公司有售；平均粒径为21nm的TiO2：纯度大于99.5％，德国德固赛P25二氧化钛，锐钛矿和金红石的混晶型，其中锐钛矿和金红石的重量比为80/20；平均粒径为60nm的TiO2：纯度大于99.5％，锐钛矿型，阿拉丁试剂公司有售；平均粒径为100nm的TiO2：纯度大于99.5％，锐钛矿型，阿拉丁试剂公司有售。
实施例1
一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，包括步骤：
将100g褐煤研磨成粒径为30目的褐煤粉末，加入到300g水中，然后加入氢氧化钠调节至pH到10，在温度为80℃下，反应2h，离心分离后取上层溶液后得腐植酸盐溶液；
向上述腐植酸盐溶液中加入质量浓度为40％的过氧乙酸水溶液100g，同时加入0.8g平均粒径为5nm的TiO2，在波长为365nm的紫外光照射条件下(每连续照射8min后，中间停止照射1.5min)，室温搅拌反应4h后，向溶液中加入氢氧化钠调节pH到8-9后，经固液分离，取溶液蒸干，可得小分子黄腐酸钠的固体A。
实施例2
一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，包括步骤：
将100g褐煤研磨成粒径为60目的褐煤粉末，加入到500g水中，然后加入氢氧化钾调节至pH到11，在温度为50℃下，反应3h，离心分离后取上层溶液得腐植酸盐溶液；
向上述腐植酸盐溶液中加入质量浓度为40％的过氧乙酸水溶液200g，同时加入0.1g平均粒径为100nm的TiO2，在波长为254nm的紫外光照射条件下(每连续照射10min后，中间停止照射3min)，室温搅拌反应4h后，向溶液中加入氢氧化钾调节pH到8-9后，经固液分离，取溶液蒸干，可得小分子黄腐酸钾的固体B。
实施例3
一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，包括步骤：
将100g褐煤研磨成粒径为45目的褐煤粉末，加入到400g水中，然后加入氢氧化钾调节至pH到11，在温度为65℃下，反应3h，离心分离后取上层溶液得腐植酸盐溶液；
向上述腐植酸盐溶液中加入质量浓度为40％的过氧乙酸水溶液200g，同时加入0.4g平均粒径为60nm的TiO2，在波长为365nm的紫外光照射条件下(每连续照射5min后，中间停止照射1min)，室温搅拌反应4h后，向溶液中加入氢氧化钾调节pH到8-9后，经固液分离，取溶液蒸干，可得小分子黄腐酸钾的固体C。
实施例4
一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，包括步骤：
将100g褐煤研磨成粒径为45目的褐煤粉末，加入到400g水中，然后加入氢氧化钾调节至pH到11，在温度为65℃下，反应3h，离心分离后取上层溶液得腐植酸盐溶液；
向上述腐植酸盐溶液中加入质量浓度为40％的过氧乙酸水溶液150g，同时加入0.4g平均粒径为21nm的TiO2，在波长为365nm的紫外光照射条件下(每连续照射6min后，中间停止照射2min)，室温搅拌反应4h后，向溶液中加入氢氧化钾调节pH到8-9后，经固液分离，取溶液蒸干，可得小分子黄腐酸钾的固体D。
实施例5-7
一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，如实施例4所述，不同的是将平均粒径为21nm的TiO2分别替换成平均粒径为5nm、60nm和100nm的TiO2，其它条件相同，分别得到小分子黄腐酸的固体D1，D2，D3。
实施例8
一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，如实施例4所述，不同的是紫外灯照射条件为连续照射，其它条件相同，得最终得黄腐酸的固体D4。
对比例1
一种褐煤提取黄腐酸盐的方法，如实施例4所述，不同的是不加入过氧乙酸，其它条件相同，得最终黄腐酸的固体D5。
对比例2
一种褐煤提取黄腐酸盐的方法，如实施例4所述，不同的是不加入TiO2，其它条件相同，得最终黄腐酸的固体D6。
对比例3
一种褐煤提取黄腐酸盐的方法，如实施例4所述，不同的是将光催化剂TiO2替换为平均粒径为90±10nm的ZnO，其它条件相同，得最终黄腐酸的固体D6。
对比例4
一种褐煤提取黄腐酸盐的方法，如实施例4所述，不同的是将氧化剂过氧乙酸替换为质量浓度为40％的双氧水，其它条件相同，得最终黄腐酸的固体D6。
试验例1
对实施例1-8各产品参照HG/T 5045-5046-2016标准中附录B的方法进行黄腐酸含量检测，并且通过最终黄腐酸的量/褐煤中腐植酸的总量来计算腐植酸的活化率，具体结果如下：
表1 实施例得到的产品中黄腐酸含量与腐植酸的活化率的结果数据表
对比例1-4中各产品参照HG/T 5045-5046-2016标准中附录B的方法进行黄腐酸含量检测，并且通过最终黄腐酸的量/褐煤中腐植酸的含量来计算腐植酸的活化率，具体结果如下：
表2 对比例中黄腐酸含量与腐植酸的活化率结果数据表
通过表1可知，通过本发明的氧化光催化方式，褐煤的腐植酸活化率可达40％以上，表明了氧化光催化体系对褐煤中的腐植酸具有良好的活化能力；由实施例4和实施例5-7对比可知，平均粒径为21nm的德固赛TiO2的光催化腐植酸活化率要优于其它粒径大小的TiO2，更利于提高黄腐酸盐的提取率；由实施例4和实施例8对比可知，紫外光间隔照射方式优于连续照射方式，更利于提高黄腐酸盐的提取率；另外由对比例1、2可知，本发明特定的氧化光催化体系的活化率有效的提高了褐煤中腐植酸的活化率，从而提高了黄腐酸盐的提取率，并且优于单纯的氧化或光催化方式。由对比例3、4可知，本发明特定的氧化剂过氧乙酸，特定的光催化剂TiO2，更有效的提高了褐煤中腐植酸的活化率，从而提高了黄腐酸盐的提取率。
Claims (10)
1.一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，包括步骤：
A、将褐煤粉与水混合均匀，然后加入碱调节pH至10-11，在温度50-80℃下，搅拌2-3h，经固液分离得腐植酸盐溶液；
B、向步骤A得到的腐植酸盐溶液中加入氧化剂、纳米TiO2光催化剂，在紫外光照射下，搅拌3-5h；然后加碱调节pH＝8-9，经固液分离，取溶液干燥后得黄腐酸盐固体产品；所述氧化剂为过氧乙酸；所述纳米TiO2光催化剂的粒径为5nm-100nm，所述纳米TiO2的晶型为锐钛矿或锐钛矿和金红石混合晶型；所述紫外光的波长为254-365nm，紫外光照射方式为间隔照射，所述间隔照射方式为：每连续照射5-10min后，停止照射1min-3min。
2.根据权利要求1所述的光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，其特征在于，步骤A中所述褐煤粉的粒径为30-60目。
3.根据权利要求1所述的光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，其特征在于，步骤A中所述褐煤粉与水的质量比为1：3-5。
4.根据权利要求1所述的光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，其特征在于，步骤A和步骤B中所述碱均为氢氧化物，步骤A和步骤B中所述碱相同或不同。
5.根据权利要求4所述的光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，其特征在于，所述氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾。
6.根据权利要求1所述的光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，其特征在于，步骤B中所述氧化剂是使用质量浓度为40％的过氧乙酸水溶液。
7.根据权利要求1所述的光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，其特征在于，以纯物质计，步骤B中所述氧化剂与步骤A中所述褐煤粉的质量比0.4-0.8:1。
8.根据权利要求1所述的光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，其特征在于，步骤B中所述光催化剂的质量为步骤A中所述褐煤粉质量的0.1％-0.8％。
9.根据权利要求1所述的光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，其特征在于，步骤B中所述锐钛矿和金红石混合晶型的TiO2中，锐钛矿晶型和金红石晶型的TiO2的质量比为4:1。
10.根据权利要求1所述的光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法，其特征在于，步骤B中所述纳米TiO2光催化剂为德固赛P25型纳米TiO2光催化剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711271315.XA CN107987283B (zh) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711271315.XA CN107987283B (zh) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107987283A CN107987283A (zh) | 2018-05-04 |
| CN107987283B true CN107987283B (zh) | 2020-05-26 |
Family
ID=62036083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711271315.XA Active CN107987283B (zh) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107987283B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111393487B (zh) * | 2020-04-03 | 2022-01-07 | 太原师范学院 | 一种多晶型的黄腐酸纳米材料的制备方法 |
| CN112175625B (zh) * | 2020-10-29 | 2021-11-19 | 中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 | 一种用于露天煤矿表土替代材料的改良剂制备及使用方法 |
| CN115304785A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-08 | 安徽富里馨生物科技有限公司 | 一种风化煤提取富里酸的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105713049A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-06-29 | 曲靖师范学院 | 一种腐植酸及其钠盐的生产方法 |
| CN106220862A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-14 | 王墨林 | 一种黄腐酸的生产制备工艺 |
| CN106432368A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-02-22 | 山东农业大学 | 一种从造纸黑液中高效提取黄腐酸类物质的方法 |
-
2017
- 2017-12-05 CN CN201711271315.XA patent/CN107987283B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105713049A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-06-29 | 曲靖师范学院 | 一种腐植酸及其钠盐的生产方法 |
| CN106220862A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-14 | 王墨林 | 一种黄腐酸的生产制备工艺 |
| CN106432368A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-02-22 | 山东农业大学 | 一种从造纸黑液中高效提取黄腐酸类物质的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| A new submerged membrane photocatalysis reactor(SMPR) for fulvic acid removal using a nano-structured photocatalyst;Jianfeng Fu et al.;《Journal of Hazardous Materials》;20051102;第238-242页 * |
| 基于风化煤褐煤提取黄腐酸方法的思考与展望;张明锋等;《中国化工贸易》;20140221(第1期);第327-328页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107987283A (zh) | 2018-05-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108129524B (zh) | 一种复合光催化剂活化低阶煤制备黄腐酸盐的方法 | |
| US11167274B2 (en) | In—NH2/g-C3N4 nanocomposite with visible-light photocatalytic activity and preparation and application thereof | |
| CN108070008B (zh) | 一种复合光催化剂活化褐煤制备黄腐酸盐的方法 | |
| CN107987283B (zh) | 一种光催化剂活化褐煤提取黄腐酸盐的方法 | |
| CN109364924B (zh) | 一种磁性纳米臭氧催化剂CoFe2O4及其制备方法与应用 | |
| CN109569686B (zh) | 氮修饰炭载贵金属加氢催化剂的制备和在卤代硝基苯加氢反应中的应用 | |
| JP2014504252A (ja) | 二酸化マンガンナノロッドの製造方法及び応用 | |
| CN108654678A (zh) | 一种类芬顿氧化催化剂及其应用 | |
| CN107442153B (zh) | 一种基于废纸生物质碳修饰的g-C3N4复合光催化剂的制备方法及用途 | |
| CN104475131B (zh) | 可见光响应型纳米片状氯氧化铋催化剂及其制备方法 | |
| CN115155543B (zh) | 一步制备磁性镁铁ldh-生物炭复合材料的方法及应用 | |
| CN110756163A (zh) | 一种纳米CoFe2O4/碳纤维毡复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN113198418B (zh) | 一种利用食用菌菌渣制备高效除磷活性炭的方法 | |
| Chegeni et al. | Photocatalytic bauxite and red mud/graphitic carbon nitride composites for Rhodamine B removal | |
| Kakroudi et al. | Highly efficient photodeoximation under green and blue LEDs catalyzed by mesoporous CN codoped nano TiO2 | |
| CN113842882A (zh) | 一种去除水体中四环素的小麦秸秆改性生物炭的制备方法 | |
| CN108083860B (zh) | 一种活化褐煤的方法 | |
| CN113318768B (zh) | 一种复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN113120977A (zh) | 由含镍铁电镀废水制备铁酸镍纳米材料的方法及应用 | |
| CN114853112B (zh) | 二氧化钛纳米催化剂在光催化去除水体硝酸盐氮中的应用 | |
| CN114713264B (zh) | 氯酚和二氧化碳在氮化碳纳米管上的光催化羧基化转化 | |
| Zaeni et al. | One-pot synthesis of oxygen-functionalized porous carbon from biowaste for rapid organics removal via peroxymonosulfate activation | |
| CN107029725B (zh) | 降解抗生素的碳量子点-钛酸镍复合降解剂及其制备方法 | |
| CN110302771B (zh) | 利用有序介孔层状双金属氢氧化物控制水中有机胂污染的方法 | |
| CN115025821A (zh) | 一种水热碳复合材料及其制备方法、催化体系和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20240524 Granted publication date: 20200526 |