CN110449160B - 用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料及其制备方法 - Google Patents
用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110449160B CN110449160B CN201910696924.2A CN201910696924A CN110449160B CN 110449160 B CN110449160 B CN 110449160B CN 201910696924 A CN201910696924 A CN 201910696924A CN 110449160 B CN110449160 B CN 110449160B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- organic wastewater
- electrocatalytic
- purification
- doped
- lanthanum
- 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
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N strontium nitrate Chemical compound [Sr+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- YASYEJJMZJALEJ-UHFFFAOYSA-N Citric acid monohydrate Chemical compound O.OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O YASYEJJMZJALEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229960002303 citric acid monohydrate Drugs 0.000 claims abstract description 9
- QGUAJWGNOXCYJF-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O QGUAJWGNOXCYJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 9
- GJKFIJKSBFYMQK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);trinitrate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[La+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GJKFIJKSBFYMQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 11
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 8
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 claims description 7
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 7
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 7
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid group Chemical group C(CC(O)(C(=O)O)CC(=O)O)(=O)O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 229910002254 LaCoO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002306 biochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229960004106 citric acid Drugs 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N iridium(IV) oxide Inorganic materials O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N lead dioxide Inorganic materials O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
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
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- 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
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/83—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
-
- 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
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/889—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/8892—Manganese
-
- B01J35/23—
-
- B01J35/33—
-
- B01J35/51—
-
- 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
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
-
- 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
-
- 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
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- 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
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
Abstract
本发明公开了用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料及其制备方法，具体方法为：1)取六水合硝酸镧，硝酸锶，六水合硝酸钴，硝酸锰，一水合柠檬酸，溶于去离子水中；调节pH，超声震荡；再搅拌，得到粘稠的溶胶，干燥；2)研磨得到粉末状前驱体，煅烧，自然冷却至室温，得到用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料；硝酸锶和硝酸锰不同时为0。本发明工艺简单，条件可控，通过煅烧温度和时间来调节粒子的尺度。制备出的材料是在钴酸镧的基础上进行了元素掺杂，从而诱使氧空位的形成来提供更多的反应活性位点，提高其催化降解效率。制备出的材料为阳极涂覆层的活性材料适用于有机废水的电催化氧化处理，效果实验证明对污染物的降解效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于有机废水净化的掺杂钴酸镧材料及其制备方法，属于电催化电极材料的制备领域。
背景技术
随着工业的迅速发展，有机废水的不断产生和大量排放带来了严重的环境问题，其成分复杂，主要包括芳香族化合物，杂环化合物，氮化物，硫化物，重金属等。传统的废水处理技术均存在一定的局限性，如生化法处理周期长，占地面积大；吸附法中吸附剂的再生与后续处理的问题；萃取法只是污染物的转移而非降解，且存在有机溶剂的二次污染。
电催化氧化技术由于其具有无二次污染，无额外药剂添加，适用范围广，处理效率高，能耗相对降低，易于操作等特点而日益受到污水处理领域的关注与青睐，它主要通过电极表面产生的活性自由基如·OH氧化污染物使其降解成小分子的中间产物或者完全矿化为CO2和H2O。该技术的关键之处是开发出具有优良催化活性，结构稳定，造价低廉的阳极，而其降解效果又决定于基底表面涂覆层的活性材料。常规电极材料受到某些问题的制约而难以大规模使用，其中形状尺寸稳定电极(DSA)如Ti/RuO和Ti/IrO2容易被吸附的氮气污染而中毒失去活性，Ti/PbO2-Sb面临有毒重金属铅的渗漏问题，硼掺杂金刚石电极(BDD)制备工艺复杂，成本高昂。钙钛矿作为一种半导体材料，由于其具备良好的催化活性，优异的结构稳定性和灵活的电子转移能力，在太阳能电池，催化，传感领域得到了广泛研究与应用，而将其作为阳极涂敷材料进行污水的电催化氧化处理尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是克服现有阳极材料存在的结构不稳定，催化活性不高，制备成本高昂等不足，提供一种用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料。
本发明的第二个目的是提供一种用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料的制备方法。
本发明的技术方案概述如下：
用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料的制备方法，包括如下步骤：
1)按比例，称取六水合硝酸镧0.025～0.05mol，硝酸锶0～0.025mol，六水合硝酸钴0.025～0.05mol，硝酸锰0～0.025mol，一水合柠檬酸0.15mol，溶于50ml去离子水中；滴加氨水，调节pH到8～10，于25～30℃下超声震荡30～45min；再在70～90℃、在800～1000rpm，搅拌8～10h，得到粘稠的溶胶，在100～120℃的条件下干燥10～12h；
2)将步骤1)获得的产物研磨得到粉末状前驱体，从常温，以5～8℃/min，升温至300～400℃，保持3～4h，再以8～10℃/min，继续升温至700～850℃，保持2～3h，自然冷却至室温，得到用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料；硝酸锶和硝酸锰不同时为0。
本发明的优点是：
1.本发明的制备采取溶胶-凝胶法，工艺简单，条件可控，可通过煅烧温度和时间来调节粒子的尺度。
2.制备出的材料是在钴酸镧的基础上进行了元素掺杂，从而诱使氧空位的形成来提供更多的反应活性位点，可以大大提高其催化降解效率。
3.制备出的材料为阳极涂覆层的活性材料适用于有机废水的电催化氧化处理，其结构稳定，可长期循环使用，有害离子的渗漏率低，效果实验证明对污染物的降解效率高。
附图说明
图1为所制备LaCoO3的XRD图(A)和FT-IR图(B)。
图2为实施例2制备的产物的SEM图(A)以及阳极材料Ti/实施例2的产物的外观图(B)。
图3为实施例3制备的产物的的元素分布图(A)以及EDS(B)，其中A(1)为La，A(2)为Sr，A(3)为Co，A(4)为Mn，A(5)为O，A(6)表示观察元素分布时所选定的实际区域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
用于电催化净化有机废水的钴酸镧材料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取六水合硝酸镧0.05mol，六水合硝酸钴0.05mol，一水合柠檬酸0.15mol，溶于50ml去离子水中；滴加氨水，调节pH到9，于28℃下超声震荡40min；再在80℃、在900rpm，搅拌9h，得到粘稠的溶胶，在110℃的条件下干燥11h；
2)将步骤1)获得的产物研磨得到粉末状前驱体，从常温，以5℃/min，升温至300℃，保持3h，再以10℃/min，继续升温至700℃，保持2h，自然冷却至室温，得到粉末状的用于电催化净化有机废水的钴酸镧材料。
用于电催化净化有机废水的钴酸镧材料LaCoO3的XRD如图1A所示，其出峰位置与标准图谱吻合度较高，说明目标物质已经成功合成出来，同时没有观察到杂峰的出现，表明合成的材料纯度较高。从图1B的FT-IR可以看到煅烧后的材料相比于前驱体，其有机官能团对应的峰强大幅度减弱甚至消失，并且610cm-1出现的所特有的金属-氧伸缩振动峰进一步证明了钴酸镧的成功合成。将合成出的LaCoO3与导电剂乙炔黑，粘结剂聚四氟乙烯按照8:1:1的质量比涂敷在钛板上作为阳极，在t＝60min,i＝20mAcm-2,pH＝7，T＝25℃，初始COD为515.5mg/L的条件下，对COD的去除率达到了69.29％。
实施例2
用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取六水合硝酸镧0.05mol，六水合硝酸钴0.03mol，硝酸锰0.02mol，一水合柠檬酸0.15mol，溶于50ml去离子水中；滴加氨水，调节pH到9，于28℃下超声震荡40min；再在80℃、在900rpm，搅拌9h，得到粘稠的溶胶，在110℃的条件下干燥11h；
2)将步骤1)获得的产物研磨得到粉末状前驱体，从常温，以5℃/min，升温至300℃，保持3h，再以10℃/min，继续升温至700℃，保持2h，自然冷却至室温，得到粉末状的用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料。
本实施例获得的产品的SEM图见附图2A所示，呈现出类球形状，颗粒尺寸分布在20-50nm，表面呈现出大量纳米尺寸的孔隙，颗粒间孔隙度高，有利于污染物的转移和附着降解。观察到的多孔微观结构可能是柠檬酸热分解过程中产生的气体，比如水蒸气(H2O)，NOx和CO2。阳极材料的外观图也如图2B所示，将合成出的本实施例的产物与导电剂乙炔黑，粘结剂聚四氟乙烯按照8:1:1的质量比涂敷在钛板上作为阳极，在t＝60min,i＝20mAcm-2,pH＝7，T＝25℃，初始COD为515.5mg/L的条件下，对COD的去除率达到了81.37％。
实施例3
用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取六水合硝酸镧0.035mol，硝酸锶0.015mol，六水合硝酸钴0.03mol，硝酸锰0.02mol，一水合柠檬酸0.15mol，溶于50ml去离子水中；滴加氨水，调节pH到9，于25℃下超声震荡45min；再在70℃、在1000rpm，搅拌10h，得到粘稠的溶胶，在100℃的条件下干燥12h；
2)将步骤1)获得的产物研磨得到粉末状前驱体，从常温，以5℃/min，升温至300℃，保持3h，再以10℃/min，继续升温至700℃，保持2h，自然冷却至室温，得到粉末状的用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料。
图3A为本实施例制备的产品的元素分布图，可见均匀的分散着Sr，La，Mn，Co，O五种元素，说明元素的成功掺杂。根据图3B即EDS图所给出的原子数目比，计算出本实施例的产物实际化学组成为Sr0.33La0.67Mn0.44Co0.56O2.62，与按照摩尔投料比计算出来的化学组成Sr0.3La0.7Mn0.4Co0.6O3-δ相差不大。将合成出的本实施例的产物与导电剂乙炔黑，粘结剂聚四氟乙烯按照8:1:1的质量比涂敷在钛板上作为阳极，在t＝60min,i＝20mAcm-2,pH＝7，T＝25℃，初始COD为515.5mg/L的条件下，对COD的去除率达到了83.95％。
实施例4
用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料的制备方法，包括如下步骤：
1)按比例，称取六水合硝酸镧0.025mol，硝酸锶0.025mol，六水合硝酸钴0.05mol，一水合柠檬酸0.15mol，溶于50ml去离子水中；滴加氨水，调节pH到8，于30℃下超声震荡30min；再在90℃、在800rpm，搅拌8h，得到粘稠的溶胶，在100℃的条件下干燥12h；
2)将步骤1)获得的产物研磨得到粉末状前驱体，从常温，以5℃/min，升温至300℃，保持4h，再以8℃/min，继续升温至700℃，保持3h，自然冷却至室温，得到用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料；
将合成出的本实施例的产物与导电剂乙炔黑，粘结剂聚四氟乙烯按照8:1:1的质量比涂敷在钛板上作为阳极，在t＝60min,i＝20mAcm-2,pH＝7，T＝25℃，初始COD为515.5mg/L的条件下，对COD的去除率达到了75.36％。
实施例5
用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料的制备方法，包括如下步骤：
1)按比例，称取六水合硝酸镧0.04mol，硝酸锶0.01mol，六水合硝酸钴0.025mol，硝酸锰0.025mol，一水合柠檬酸0.15mol，溶于50ml去离子水中；滴加氨水，调节pH到10，于25℃下超声震荡45min；再在70℃、在1000rpm，搅拌10h，得到粘稠的溶胶，在120℃的条件下干燥10h；
2)将步骤1)获得的产物研磨得到粉末状前驱体，从常温，以8℃/min，升温至400℃，保持3h，再以10℃/min，继续升温至850℃，保持2h，自然冷却至室温，得到用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料；
将合成出的本实施例的产物与导电剂乙炔黑，粘结剂聚四氟乙烯按照8:1:1的质量比涂敷在钛板上作为阳极，在t＝60min,i＝20mAcm-2,pH＝7，T＝25℃，初始COD为515.5mg/L的条件下，对COD的去除率达到了78.64％。
实施例6
用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料的制备方法，包括如下步骤：
1)按比例，称取六水合硝酸镧0.025mol，硝酸锶0.025mol，六水合硝酸钴0.04mol，硝酸锰0.01mol，一水合柠檬酸0.15mol，溶于50ml去离子水中；滴加氨水，调节pH到9，于28℃下超声震荡40min；再在80℃、在900rpm，搅拌9h，得到粘稠的溶胶，在110℃的条件下干燥11h；
2)将步骤1)获得的产物研磨得到粉末状前驱体，从常温，以7℃/min，升温至350℃，保持3.5h，再以9℃/min，继续升温至800℃，保持2.5h，自然冷却至室温，得到用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料；
将合成出的本实施例的产物与导电剂乙炔黑，粘结剂聚四氟乙烯按照8:1:1的质量比涂敷在钛板上作为阳极，在t＝60min,i＝20mAcm-2,pH＝7，T＝25℃，初始COD为515.5mg/L的条件下，对COD的去除率达到了80.69％。
Claims (1)
1.用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料的制备方法，其特征是包括如下步骤：
1)按比例，称取六水合硝酸镧0.025～0.05mol，硝酸锶0～0.025mol，六水合硝酸钴0.025～0.05mol，硝酸锰0.01、0.02或0.025mol，一水合柠檬酸0.15mol，溶于50ml去离子水中；滴加氨水，调节pH到8～10，于25～30℃下超声震荡30～45min；再在70～90℃、在800～1000rpm，搅拌8～10h，得到粘稠的溶胶，在100～120℃的条件下干燥10～12h；
2)将步骤1)获得的产物研磨得到粉末状前驱体，从常温，以5～8℃/min，升温至300～400℃，保持3～4h，再以8～10℃/min，继续升温至700～850℃，保持2～3h，自然冷却至室温，得到用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料；
所述电催化净化有机废水的步骤为：将用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料与导电剂乙炔黑，粘结剂聚四氟乙烯按照8:1:1的质量比涂敷在钛板上作为阳极，电催化净化有机废水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910696924.2A CN110449160B (zh) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | 用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910696924.2A CN110449160B (zh) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | 用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110449160A CN110449160A (zh) | 2019-11-15 |
| CN110449160B true CN110449160B (zh) | 2022-01-11 |
Family
ID=68484134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910696924.2A Active CN110449160B (zh) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | 用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110449160B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112237935B (zh) * | 2020-09-10 | 2022-07-12 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种处理含过氧化物废水的催化剂及其制备和使用方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1974476A (zh) * | 2006-12-15 | 2007-06-06 | 天津大学 | 锰酸镧系负温度系数半导体陶瓷及其制备方法 |
| CN101293207A (zh) * | 2007-04-24 | 2008-10-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种含稀土元素的固体氧化物燃料电池阳极催化材料 |
| CN103121737A (zh) * | 2013-02-21 | 2013-05-29 | 福建工程学院 | 一种电化学处理印染废水的方法 |
| CN104316570A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-01-28 | 华中科技大学 | 一种掺杂钴酸镧纳米棒阵列气敏传感器的制备方法 |
| CN107199027A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-26 | 天津大学 | 多孔三氧化二铝包覆二氧化钛光催化剂及制备方法及用途 |
| CN109126804A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-04 | 广东工业大学 | 一种硼掺杂LaCoO3双功能催化剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070141435A1 (en) * | 2005-12-20 | 2007-06-21 | Hasz Wayne C | Fuel cell with a brazed interconnect and method of assembling the same |
| ITSA20070020A1 (it) * | 2007-05-24 | 2008-11-25 | Uiversita Degli Studi Di Saler | Processo foto-fenton eterogeneo ad alta efficienza per la degradazione di inquinanti organici. |
| CN104080728B (zh) * | 2011-09-28 | 2017-11-28 | 康涅狄格大学 | 整体式基材上的金属氧化物纳米棒阵列 |
| CN105931857B (zh) * | 2016-06-08 | 2018-04-10 | 天津大学 | 具有多孔结构的钴酸镧亚微米球电极材料制备方法 |
-
2019
- 2019-07-30 CN CN201910696924.2A patent/CN110449160B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1974476A (zh) * | 2006-12-15 | 2007-06-06 | 天津大学 | 锰酸镧系负温度系数半导体陶瓷及其制备方法 |
| CN101293207A (zh) * | 2007-04-24 | 2008-10-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种含稀土元素的固体氧化物燃料电池阳极催化材料 |
| CN103121737A (zh) * | 2013-02-21 | 2013-05-29 | 福建工程学院 | 一种电化学处理印染废水的方法 |
| CN104316570A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-01-28 | 华中科技大学 | 一种掺杂钴酸镧纳米棒阵列气敏传感器的制备方法 |
| CN107199027A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-26 | 天津大学 | 多孔三氧化二铝包覆二氧化钛光催化剂及制备方法及用途 |
| CN109126804A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-04 | 广东工业大学 | 一种硼掺杂LaCoO3双功能催化剂及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Jie Miao等.Nanostructured Co-Mn containing perovskites for degradation of pollutants: Insight into the activity and stability.《Journal of Hazardous Materials》.2018,第349卷 * |
| Nanostructured Co-Mn containing perovskites for degradation of pollutants: Insight into the activity and stability;Jie Miao等;《Journal of Hazardous Materials》;20180202;第349卷;第177-185页 * |
| 大比表面积锶掺杂钴酸镧高效纳米催化剂制备与表征;牛建荣等;《科学通报》;20060430;第51卷(第08期);第912-918页 * |
| 钙钛矿型复合氧化物研究进展;李莹莹;《广州化工》;20121223(第24期);第1-3页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110449160A (zh) | 2019-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | A-site perovskite oxides: an emerging functional material for electrocatalysis and photocatalysis | |
| CN108940344B (zh) | 改性石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108355702B (zh) | 一种大比表面积碳缺陷石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110342477B (zh) | 一种氧掺杂多孔氮化碳纳米片及其制备方法 | |
| CN108745397A (zh) | 一种过渡金属掺杂氮化碳/wo3的复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN113171779B (zh) | 一种b位五元高熵钙钛矿催化剂的制备方法与应用 | |
| Ke et al. | In situ fabrication of Bi2O3/C3N4/TiO2@ C photocatalysts for visible-light photodegradation of sulfamethoxazole in water | |
| CN112551590A (zh) | 一种多孔二氧化锰的合成及其脱硫应用 | |
| CN110876953A (zh) | 一种p,s共掺杂氮化碳同型异质结复合光催化剂 | |
| CN113086955A (zh) | 光催化固氮的碳缺陷型氮化碳材料的制备方法 | |
| Wang et al. | Defect engineering in two-dimensional graphitic carbon nitride and application to photocatalytic air purification | |
| Huang et al. | Precursor-modified strategy to synthesize thin porous amino-rich graphitic carbon nitride with enhanced photocatalytic degradation of RhB and hydrogen evolution performances | |
| CN112473712A (zh) | 采用不同气氛处理的CeO2/g-C3N4异质结材料及其制备方法和应用 | |
| CN110449160B (zh) | 用于电催化净化有机废水的掺杂钴酸镧材料及其制备方法 | |
| Gopi et al. | Facile fabrication of bifunctional SnO–NiO heteromixture for efficient electrocatalytic urea and water oxidation in urea-rich waste water | |
| CN113718275A (zh) | 一种多孔棒状Co/C纳米棒复合材料的制备方法 | |
| He et al. | Synergistic reduction of U (VI) and selective oxidation of benzyl alcohol to prepare benzaldehyde via WOx/g-C3N4 | |
| CN106914266B (zh) | 一种快速降解污染物的g-C3N4复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN113289652B (zh) | 一种Bi2O3/(BiO)2CO3异质结半导体光催化剂及其制备方法 | |
| CN107497427B (zh) | 一种可降解甲醛的银/石墨烯/氧化锌复合材料制备方法 | |
| CN115770601A (zh) | 一种钴掺杂多孔氮化碳催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111569934A (zh) | 一种铁铌酸铋/石墨相氮化碳复合光催化剂的制备方法 | |
| CN112973757B (zh) | 一种钒酸铋量子点/rgo/石墨相氮化碳三元复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN113117720B (zh) | 基于g-C3N4的TiO2晶粒堆积三维贯通孔复合结构及其制备方法 | |
| CN114602482B (zh) | 一种铋层结构压电异质结催化剂及其制备方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |