CN108187664A - 一种催化臭氧氧化催化剂的制备方法 - Google Patents
一种催化臭氧氧化催化剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108187664A CN108187664A CN201711447263.7A CN201711447263A CN108187664A CN 108187664 A CN108187664 A CN 108187664A CN 201711447263 A CN201711447263 A CN 201711447263A CN 108187664 A CN108187664 A CN 108187664A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- volcanic rock
- oxidation catalyst
- rock particle
- ozone oxidation
- 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
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 53
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims abstract description 11
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000009514 concussion Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 7
- -1 graphite alkene Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001844 chromium Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims description 3
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 7
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 4
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 3
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000007210 heterogeneous catalysis Methods 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007172 homogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 description 1
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/32—Freeze drying, i.e. lyophilisation
-
- 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
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/34—Manganese
-
- 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
- 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
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/745—Iron
-
- B01J35/50—
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0207—Pretreatment of the support
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
-
- 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
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- 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
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
Abstract
本发明公开了一种催化臭氧氧化催化剂的制备方法，首先洗涤火山岩颗粒，并将其沉浸在金属盐溶液中，搅拌震荡静置后，得到负载有金属离子的火山岩颗粒；在保持强超声处理的条件下，向氧化石墨烯水溶胶中投加金属盐溶液，得到均匀混合溶液，再向该混合溶液中滴加水合肼溶液，得到混合有金属离子的还原氧化石墨烯溶液；将负载有金属离子的火山岩颗粒置于所得到的还原氧化石墨烯溶液中，在恒温槽中加热，得到负载有金属离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒；重复上述操作，得到以火山岩为载体、具有核壳结构的催化臭氧氧化催化剂。该方法制备的催化剂不仅可以提高臭氧的利用率和废水中污染物的去除率，还可以降低成本、实现固废资源的综合利用。
Description
技术领域
本发明涉及催化臭氧氧化技术领域，尤其涉及一种催化臭氧氧化催化剂的制备方法。
背景技术
目前，臭氧能够氧化大多数有机物，特别是那些难以生物降解的物质，效果良好。随着臭氧发生技术的发展和水处理出水要求的提高，臭氧应用的经济性得到了很大的提高。臭氧主要作用包括：消毒，杀菌，去除饮用水中微污染物；预氧化，提高水质可生化性；去除色度和气味；深度处理废水，氧化有毒有机物/无机物；水质调节，加上臭氧本身具有的强氧化性和高氧化速率的特点，使其在水处理领域得到了越来越广泛的应用。但单独臭氧氧化工艺还存在很多问题，如水溶性差、传质效率低、对有机物的降解具有较强的选择性、对微污染饮用水体的矿化度很低等。针对臭氧氧化存在的问题，结合臭氧的特性，提出了催化臭氧氧化技术通过催化途径，加速臭氧链式反应产生氧化能力极强的羟基自由基，达到提高臭氧氧化能力的目的。
现有技术中催化臭氧氧化技术主要分为两大类：一类是以金属离子为催化剂的均相催化臭氧氧化技术，一类是以固体物质等作为催化剂的非均相催化臭氧氧化技术。目前对催化臭氧氧化废水处理技术的研究主要集中在提高臭氧在水中的传质溶解和提高羟基自由基(·OH)生成的速率和数量上，以强化臭氧对水中有机污染物的降解和去除效果。在均相催化臭氧氧化技术中，由于催化剂混溶于水中，所以易造成催化剂流失、催化剂回收困难和二次污染等问题，且运行维护费用高，不利用实际应用；在非均相催化臭氧氧化技术中，催化剂以固体形态存在，易于与水分离，二次污染少，简化了处理流程，因此研制开出发高效、廉价、稳定的催化剂是催化臭氧氧化技术实际规模化应用的关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种催化臭氧氧化催化剂的制备方法，该方法制备的催化剂不仅可以提高臭氧的利用率和废水中污染物的去除率，还可以降低成本、实现固废资源的综合利用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种催化臭氧氧化催化剂的制备方法，所述方法包括：
步骤1、首先洗涤火山岩颗粒，并将其沉浸在浓度为0～10mol/L的金属盐溶液中，以60～80转/分钟的速度搅拌震荡15～30min，静置8～12h后，再将洗涤后的火山岩颗粒放入烘箱中干燥12～24h，得到负载有金属离子的火山岩颗粒；
步骤2、在保持强超声处理的条件下，向氧化石墨烯水溶胶中投加金属盐溶液，得到均匀混合溶液，再向该混合溶液中滴加浓度为60～80mg/mL的水合肼溶液，得到混合有金属离子的还原氧化石墨烯溶液；
步骤3、将所述负载有金属离子的火山岩颗粒置于所得到的还原氧化石墨烯溶液中，在温度为343K的恒温槽中加热12～24h，再经冷冻干燥处理后得到负载有金属离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒；
步骤4、将所得到的负载有金属离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒重复进行上述步骤3的操作，得到以火山岩为载体、具有核壳结构的催化臭氧氧化催化剂。
在所述步骤1中，洗涤火山岩颗粒所采用的洗涤剂为浓度为2％～5％的HCl溶液；
所采用的金属盐溶液为铁盐溶液、锰盐溶液、铜盐溶液、铬盐溶液、铝盐溶液、锌盐溶液、铈盐溶液中的一种或几种。
在所述步骤2中，所述保持强超声处理的条件为200w、4～6h；
所述氧化石墨烯是将氧化石墨与水以1mg：1mL的比例混合、用超声振荡至溶液清晰无颗粒状物质制得的；
所加入的水合肼溶液与所述氧化石墨烯的质量比为7:10。
在所述步骤3中，在进行冷冻干燥处理过程中，先将样品在-40℃下预冻4h，然后再将预冻好的样品放入真空冷冻干燥机中，冷冻干燥至少24小时。
所述核壳结构以火山岩载体为核、负载物质为壳。
所述负载物质为多层具有层状结构的金属离子和还原氧化石墨烯。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述方法制备的催化剂不仅可以提高臭氧的利用率和废水中污染物的去除率，还可以降低成本、实现固废资源的综合利用，具有深远的实际应用价值和社会发展意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的催化臭氧氧化催化剂的制备方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例提供的催化臭氧氧化催化剂的制备方法流程示意图，所述方法包括：
步骤1、首先洗涤火山岩颗粒，并将其沉浸在浓度为0～10mol/L的金属盐溶液中，以60～80转/分钟的速度搅拌震荡15～30min，静置8～12h后，再将洗涤后的火山岩颗粒放入烘箱中干燥12～24h，得到负载有金属离子的火山岩颗粒；
在该步骤中，洗涤火山岩颗粒所采用的洗涤剂为浓度为2％～5％的HCl溶液；
所采用的金属盐溶液为铁盐溶液、锰盐溶液、铜盐溶液、铬盐溶液、铝盐溶液、锌盐溶液、铈盐溶液中的一种或几种。
步骤2、在保持强超声处理的条件下，向氧化石墨烯水溶胶中投加金属盐溶液，得到均匀混合溶液，再向该混合溶液中滴加浓度为60～80mg/mL的水合肼溶液，得到混合有金属离子的还原氧化石墨烯溶液；
在该步骤中，在得到混合溶液后，可以先向该混合溶液中滴加质量分数为28％的氨水，调节溶液的pH为10，静置一段时间后再加入水合肼溶液。
这里，所述保持强超声处理的条件为200w、4～6h；
所述氧化石墨烯是将氧化石墨与水以1mg：1mL的比例混合、用超声振荡至溶液清晰无颗粒状物质制得的；
所加入的水合肼溶液与所述氧化石墨烯的质量比为7:10。
步骤3、将所述负载有金属离子的火山岩颗粒置于所得到的还原氧化石墨烯溶液中，在温度为343K的恒温槽中加热12～24h，再经冷冻干燥处理后得到负载有金属离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒；
在该步骤中，在进行冷冻干燥处理过程中，先将样品在-40℃下预冻4h，然后再将预冻好的样品放入真空冷冻干燥机中，冷冻干燥至少24小时。
步骤4、将所得到的负载有金属离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒重复进行上述步骤3的操作，得到以火山岩为载体、具有核壳结构的催化臭氧氧化催化剂。
这里，重复上述步骤3的操作是为了得到负载有多层具有层状结构的金属离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒。
上述核壳结构以火山岩载体为核、负载物质为壳；而负载物质为多层具有层状结构的金属离子和还原氧化石墨烯。
下面以具体的实例对上述制备方法进行详细说明：
实施例1、
a、用浓度为5％的HCl溶液洗涤火山岩颗粒，并将其沉浸在浓度为1mol/L的硝酸铁溶液中，以60转/分钟的速度搅拌震荡30min，静置12h，再将火山岩颗粒放入烘箱干燥12h，得到负载有铁离子的火山岩颗粒，待用；
b、在保持200w连续超声处理4h的条件下，缓慢地向氧化石墨烯水溶胶中投加硝酸铁溶液，得到均匀的混合物，然后向混合物中滴加质量分数为28％的氨水调节溶液的pH为10，静置30min后再向混合溶液中滴加浓度为80mg/mL的水合肼溶液，得到混合有铁离子的还原氧化石墨烯溶液；
c、将a中负载有铁离子的火山岩颗粒置于b的还原氧化石墨烯溶液中，先在温度为343K的恒温槽中加热24h，然后再经冷冻干燥处理24h，得到负载有铁离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒；
d、将c得到的负载有铁离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒重复操作c步骤3次，得到以火山岩为载体、具有核壳结构的新型催化臭氧氧化催化剂。
实施例2、
a、用浓度为2％的HCl溶液洗涤火山岩颗粒，并将其沉浸在浓度为5mol/L的氯化铜溶液中，以80转/分钟的速度搅拌震荡30min，静置8h，再将火山岩颗粒放入烘箱干燥24h，得到负载有铜离子的火山岩颗粒，待用；
b、在保持200w连续超声处理6h的条件下，缓慢地向氧化石墨烯水溶胶中投加氯化铜溶液，得到均匀的混合物，然后向混合物中滴加质量分数为28％的氨水调节溶液的pH为10，静置60min后再向混合溶液中滴加浓度为80mg/mL的水合肼溶液，得到混合有铜离子的还原氧化石墨烯溶液；
c、将a中负载有铜离子的火山岩颗粒置于b的还原氧化石墨烯溶液中，先在温度为343K的恒温槽中加热24h，然后再经冷冻干燥处理24h，得到负载有铜离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒；
d、将c得到的负载有铜离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒重复操作c步骤3次，得到以火山岩为载体、具有核壳结构的新型催化臭氧氧化催化剂。
实施例3、
a、用浓度为5％的HCl溶液洗涤火山岩颗粒，并将其沉浸在浓度为2mol/L的氯化锰溶液中，以60转/分钟的速度搅拌震荡30min，静置12h，再将火山岩颗粒放入烘箱干燥24h，得到负载有锰离子的火山岩颗粒，待用；
b、在保持200w连续超声处理6h的条件下，缓慢地向氧化石墨烯水溶胶中投加氯化锰溶液，得到均匀的混合物，然后向混合物中滴加质量分数为28％的氨水调节溶液的pH为10，静置30min后再向混合溶液中滴加浓度为60mg/mL的水合肼溶液，得到混合有锰离子的还原氧化石墨烯溶液；
c、将a中负载有锰离子的火山岩颗粒置于b的还原氧化石墨烯溶液中，先在温度为343K的恒温槽中加热18h，然后再经冷冻干燥处理24h，得到负载有锰离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒；
d、将c得到的负载有锰离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒重复操作c步骤3次，得到以火山岩为载体、具有核壳结构的新型催化臭氧氧化催化剂。
值得注意的是，本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
综上所述，本发明实施例制备的催化臭氧氧化催化剂，适用于多种废水的生化预处理和深度处理，不仅可以提高臭氧的利用率和废水中污染物的去除率，还可以降低成本、实现固废资源的综合利用，具有深远的实际应用价值和社会发展意义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种催化臭氧氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1、首先洗涤火山岩颗粒，并将其沉浸在浓度为0～10mol/L的金属盐溶液中，以60～80转/分钟的速度搅拌震荡15～30min，静置8～12h后，再将洗涤后的火山岩颗粒放入烘箱中干燥12～24h，得到负载有金属离子的火山岩颗粒；
步骤2、在保持强超声处理的条件下，向氧化石墨烯水溶胶中投加金属盐溶液，得到均匀混合溶液，再向该混合溶液中滴加浓度为60～80mg/mL的水合肼溶液，得到混合有金属离子的还原氧化石墨烯溶液；
步骤3、将所述负载有金属离子的火山岩颗粒置于所得到的还原氧化石墨烯溶液中，在温度为343K的恒温槽中加热12～24h，再经冷冻干燥处理后得到负载有金属离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒；
步骤4、将所得到的负载有金属离子和还原氧化石墨烯的火山岩颗粒重复进行上述步骤3的操作，得到以火山岩为载体、具有核壳结构的催化臭氧氧化催化剂。
2.根据权利要求1所述催化臭氧氧化催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，洗涤火山岩颗粒所采用的洗涤剂为浓度为2％～5％的HCl溶液；
所采用的金属盐溶液为铁盐溶液、锰盐溶液、铜盐溶液、铬盐溶液、铝盐溶液、锌盐溶液、铈盐溶液中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述催化臭氧氧化催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述保持强超声处理的条件为200w、4～6h；
所述氧化石墨烯是将氧化石墨与水以1mg：1mL的比例混合、用超声振荡至溶液清晰无颗粒状物质制得的；
所加入的水合肼溶液与所述氧化石墨烯的质量比为7:10。
4.根据权利要求1所述催化臭氧氧化催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，在进行冷冻干燥处理过程中，先将样品在-40℃下预冻4h，然后再将预冻好的样品放入真空冷冻干燥机中，冷冻干燥至少24小时。
5.根据权利要求1所述催化臭氧氧化催化剂的制备方法，其特征在于，
所述核壳结构以火山岩载体为核、负载物质为壳。
6.根据权利要求5所述催化臭氧氧化催化剂的制备方法，其特征在于，
所述负载物质为多层具有层状结构的金属离子和还原氧化石墨烯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711447263.7A CN108187664A (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 一种催化臭氧氧化催化剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711447263.7A CN108187664A (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 一种催化臭氧氧化催化剂的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108187664A true CN108187664A (zh) | 2018-06-22 |
Family
ID=62584704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711447263.7A Pending CN108187664A (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 一种催化臭氧氧化催化剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108187664A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109821532A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-31 | 知合环境（北京）有限责任公司 | 一种磁性氧化石墨烯改性臭氧氧化催化剂及其制备方法 |
| CN111468105A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-07-31 | 光大水务科技发展（南京）有限公司 | 一种臭氧催化氧化nbsCOD的多层结构催化剂及其制备方法与应用 |
| CN114367281A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-19 | 江苏省环境工程技术有限公司 | 金属负载型催化剂及其制备方法和应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003010096A2 (en) * | 2001-07-24 | 2003-02-06 | M-I L.L.C. | Product for treating contaminated fluids and method of making and using the same |
| CN105688929A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-06-22 | 广州市佳境水处理技术工程有限公司 | 一种基于火山石为载体的中性高级氧化催化剂及其制备方法 |
| CN106040244A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-10-26 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种用于芬顿反应的负载型固体催化剂及其制备方法 |
| CN106268854A (zh) * | 2016-07-15 | 2017-01-04 | 清华大学 | 还原性氧化石墨烯负载纳米Fe3O4/Mn3O4复合材料及其制备和应用 |
-
2017
- 2017-12-27 CN CN201711447263.7A patent/CN108187664A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003010096A2 (en) * | 2001-07-24 | 2003-02-06 | M-I L.L.C. | Product for treating contaminated fluids and method of making and using the same |
| CN105688929A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-06-22 | 广州市佳境水处理技术工程有限公司 | 一种基于火山石为载体的中性高级氧化催化剂及其制备方法 |
| CN106040244A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-10-26 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种用于芬顿反应的负载型固体催化剂及其制备方法 |
| CN106268854A (zh) * | 2016-07-15 | 2017-01-04 | 清华大学 | 还原性氧化石墨烯负载纳米Fe3O4/Mn3O4复合材料及其制备和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 强璐: "催化臭氧氧化技术的研究进展与展望", 《上海电气技术》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109821532A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-31 | 知合环境（北京）有限责任公司 | 一种磁性氧化石墨烯改性臭氧氧化催化剂及其制备方法 |
| CN111468105A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-07-31 | 光大水务科技发展（南京）有限公司 | 一种臭氧催化氧化nbsCOD的多层结构催化剂及其制备方法与应用 |
| CN114367281A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-19 | 江苏省环境工程技术有限公司 | 金属负载型催化剂及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109529894A (zh) | 一种活化过硫酸盐用催化剂及其催化过硫酸盐去除污染物的应用 | |
| CN105753133B (zh) | 一种臭氧催化氧化塔及应用其处理煤气化废水的方法 | |
| CN103752268B (zh) | 吸附饮用水中重金属和砷、氟的滤芯制备方法和应用 | |
| CN108187664A (zh) | 一种催化臭氧氧化催化剂的制备方法 | |
| CN108380214B (zh) | 一种改性海泡石的制备及应用于废水处理的方法 | |
| CN108855083A (zh) | 一种用改性沸石活化过氧乙酸去除水中磺胺类药物的方法 | |
| CN102718295B (zh) | 一种处理焦化废水的复配药剂及其制备方法 | |
| CN104258873A (zh) | 一种复合臭氧催化氧化催化剂的制备方法 | |
| CN106391128A (zh) | 一种处理钢铁废水的负载型臭氧催化剂的制备方法 | |
| CN106430699B (zh) | 一种利用MnxCo3-xO4纳米笼活化单过硫酸盐处理水中抗癫痫药物的方法 | |
| CN107321362A (zh) | 一种制备三金属硅酸盐催化剂的方法及该催化剂的应用 | |
| CN106552615A (zh) | 凹凸棒石粘土复合催化材料的制备方法 | |
| CN106964333B (zh) | 用于处理污水的稀土负载催化剂及其制备方法和应用以及臭氧催化氧化处理污水的方法 | |
| CN107473364B (zh) | 一种芬顿流化床用催化型填料及其制备方法 | |
| CN105800728B (zh) | 一种用于污水处理的悬浮膜板、制备方法及其应用 | |
| CN108114720A (zh) | 一种非均相光芬顿催化材料的制备方法 | |
| CN110201699B (zh) | 一种用于高级氧化技术的CuO-CN过氧化物复合催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN106745650A (zh) | 一种利用四氧化三铁纳米笼活化过硫酸钠降解水中有机染料的方法 | |
| CN104209114B (zh) | 一种双稀土氧化物石墨烯复合物的制备方法 | |
| CN106430516A (zh) | 一种基于铁掺杂有序介孔四氧化三钴激活单过硫酸盐降解水中抗菌药物的方法 | |
| CN108855085A (zh) | 一种高表面缺陷氧化铁水处理臭氧催化剂的制备方法 | |
| CN108383208B (zh) | 一种微电池-类芬顿体系处理有机废水的方法 | |
| CN110420653A (zh) | 一种磷酸银/水热生物炭复合光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN106495239A (zh) | 石墨烯负载纳米氧化锆复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN110217951A (zh) | 一种抗生素制药废水的深度处理方法 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180622 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |