CN112569940A - 高效整体式氨氮净化臭氧催化剂的制备方法及其产品和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种高效整体式氨氮净化臭氧催化剂的制备方法及其产品和应用，活性氧化铝小球为整体式载体，以钴作为活性组分。采用等体积超声浸渍和高温还原相协同，进行活性中心及其界面重构，实现在低浓度臭氧条件下，室温选择性催化氧化氨氮生成氮气。本专利所得高效整体式氨氮净化臭氧催化剂活性优异，且制备方法简单环保，易于规模化生产，具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种氨氮催化净化方法，具体涉及一种高效整体式氨氮净化臭氧催化剂的制备方法及其产品和应用。
背景技术
氨气是恶臭气体之一，主要来源为氮肥、炼焦、粪便处理、肉类加工、禽畜饲养、腐败食物等。氨气浓度达到15ppm时，人们能察觉到其存在。长期接触氨气污染的空气，会引起慢性支气管炎、哮喘等呼吸系统疾病。氨气易溶于水。考虑到氨氮也广泛存在于我国饮水源之中，若实现水中氨氮的高效净化，不仅能解决水源氨氮超标问题，同时也为氨气异味净化提供思路。
常规方法很难实现氨氮的深度净化，臭氧催化氧化因其能够选择性的将氨氮氧化为氮气，且引入的臭氧很容易分解为氧气，大大降低或避免了二次污染，具有很大的应用前景。专利201610996097.5公开了，当Co3O4/Al2O3催化剂投加量为100g/L，O3浓度为2.4mg/L，O3/O2流量为1L/min，室温反应6h可实现200mg/L氨氮的100%转化。专利201610996137.6公开了，当Co3O4/Al2O3催化剂投加量60%时，O3添加量为0.1-0.15kg/吨水/小时，室温反应6h可实现丙烯腈车间废水（1949mg/L氨氮）总氮去除率39.4%；太沙工业园制药废水（22.3mg/L氨氮）总氮去除率40.8%。专利202010427458.0公开了，当CoO-CeO/Al2O3催化剂投加量为10g/L，O3浓度为31.3mg/L，O3/O2流量为0.2L/min，室温反应1h可实现1.43mg/L氨氮的80%转化；当CoO-CeO/Al2O3催化剂投加量为15-20g/L，O3浓度为47.4-53.3mg/L，O3/O2流量为0.5-0.7L/min，室温反应1h可实现43.6-65.9mg/L氨氮的66-80.7%转化。
综上，钴基催化剂具有较好的臭氧催化氧化氨氮的性能。同时，钴作为过渡金属价格适中，具有较好的应用前景。但依然存在催化效率较低，直接导致催化剂相对于氨氮污染物浓度用量较大，增加了臭氧催化氧化处理成本。其次，当前催化剂臭氧利用率较低，需要引入大量臭氧，大大增加了运行成本。
发明内容
本发明目的在于提供一种包裹IR780@硅质体的制备方法。
本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的包裹IR780@硅质体产品。
本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。
本发明目的通过下述方案实现：一种高效整体式氨氮净化臭氧催化剂的制备方法，以活性氧化铝小球为整体式载体，以钴作为活性组分，其特征在于制备方法采用等体积超声浸渍和高温还原相协同，进行活性中心及其界面重构，包括以下步骤：
（1）载体活化，将活性氧化铝小球利用0.1mol/L的盐酸溶液等体积浸渍24h，去离子水洗涤至中性，110℃烘干，备用；
（2）活性组分负载，采用活化后的活性氧化铝小球作为整体式载体，硝酸钴溶液为钴源。利用等体积超声浸渍法进行活性组分钴的负载，得催化剂前驱体；
（3）活性中心及其界面重构，将上述催化剂前驱体还原气氛下焙烧处理进行活性中心及其界面重构，得氨氮净化臭氧催化剂。
钴的理论担载量，以四氧化三钴计，为4%-10%；所述等体积超声浸渍法具体为，等体积浸渍后，超声处理30-60min，开放条件下40℃反应24h，70-110℃干燥，得催化剂前驱体。
所述催化剂前驱体还原气氛下焙烧处理具体为，将上述催化剂前驱体利用5%H2/Ar气氛，在400-500℃处理3-5h，升温速率2℃/min。
本发明提供一种高效整体式氨氮净化臭氧催化剂，根据上述任一所述方法制备得到
本发明提供一种臭氧催化剂用于氨氮催化净化的应用。
在工业废水、垃圾渗滤液以及由氨气引起的异味处理氨氮净化中的应用。
分别采用实施例和对比例中的高效整体式氨氮净化臭氧催化剂，进行氨氮选择性氧化能力测试。测试条件如下：氯化铵为氮源配制100mg/L模拟氨氮废水，催化剂投加量为15g/L，臭氧浓度为80ppm，O3/O2流量为240mL/min，反应时间5h。
本发明制备一种高效整体式氨氮净化臭氧催化剂，所得催化剂具有很高的活性，大大降低了整体式催化剂用量，并实现在低浓度臭氧条件下，室温选择性催化氧化氨氮生成氮气。活性氧化铝小球作为整体式载体，通过超声浸渍法，实现钴在载体缺陷位的高度分散；H2/Ar气氛焙烧，避免了钴在高温下团聚，同时丰富了钴的价态，有利于反应过程中的氧化还原循环。二者相互协同实现高效整体式氨氮净化臭氧催化剂选择性氧化氨氮性能的显著提高。
本发明具有以下优点：
（1）本发明催化剂具有优异的活性，大大降低了整体式催化剂用量，并实现在低浓度臭氧条件下，室温选择性催化氧化氨氮生成氮气。
（2）利用高温还原处理调节载体与活性组分相互作用，与制备过程中超声浸渍相协同实现了钴基整体式催化剂的高分散。
（3）采用等体积超声浸渍和高温还原进行活性中心及其界面重构，制备过程不产生废液，工艺简单环保，易于规模化生产，具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
一种高效整体式氨氮净化臭氧催化剂，以活性氧化铝小球为整体式载体，以钴作为活性组分，采用等体积超声浸渍和高温还原相协同，进行活性中心及其界面重构，按以下步骤制备：
（1）载体活化，将活性氧化铝小球利用0.1mol/L的盐酸溶液等体积浸渍24h，去离子水洗涤至中性，110℃烘干，得活化后的活性氧化铝小球备用；
（2）活性组分负载，采用活化后的活性氧化铝小球作为整体式载体，硝酸钴溶液为钴源，将6.34g六水硝酸钴溶于10g去离子水中，充分混合得硝酸钴溶液；将25g处理后的活性氧化铝小球与硝酸钴溶液混合，利用等体积超声浸渍法进行活性组分钴的负载，超声浸渍30min，开放条件下40℃反应24h，70℃干燥，得催化剂前驱体；得催化剂前驱体；
（3）活性中心及其界面重构，将上述催化剂前驱体以2℃/min的升温速率升温至400℃，在5H2/Ar气氛中焙烧处理3h，进行活性中心及其界面重构，得氨氮净化臭氧催化剂，记作7CoAldN4R。
实施例2：
一种高效整体式氨氮净化臭氧催化剂，步骤（1）载体活化方式与实施例1相同，按以下步骤制备：
（1）载体活化，将活性氧化铝小球利用0.1mol/L的盐酸溶液等体积浸渍24h，去离子水洗涤至中性，110℃烘干，得活化后的活性氧化铝小球备用；
（2）活性组分负载，采用活化后的活性氧化铝小球作为整体式载体，硝酸钴溶液为钴源，将3.62g六水硝酸钴溶于11g去离子水中，充分混合得硝酸钴溶液；将25g处理后的活性氧化铝小球与硝酸钴溶液混合，利用等体积超声浸渍法进行活性组分钴的负载，超声浸渍30min，开放条件下40℃反应24h，110℃干燥，得催化剂前驱体；
（3）活性中心及其界面重构，将上述催化剂前驱体以2℃/min的升温速率升温至500℃，在5H2/Ar气氛中焙烧处理3h，进行活性中心及其界面重构，得氨氮净化臭氧催化剂，记作4CoAldN5R。
实施例3：
一种高效整体式氨氮净化臭氧催化剂，步骤（1）载体活化方式与实施例1相同，按以下步骤制备：
（1），载体活化，将活性氧化铝小球利用0.1mol/L的盐酸溶液等体积浸渍24h，去离子水洗涤至中性，110℃烘干，备用。
（2），活性组分负载，采用活化后的活性氧化铝小球作为整体式载体，硝酸钴溶液为钴源，将9.05g六水硝酸钴溶于9g去离子水中，充分混合得硝酸钴溶液；将25g处理后的活性氧化铝小球与硝酸钴溶液混合，超声浸渍60min，开放条件下40℃反应24h，70℃干燥，得催化剂前驱体；
（3），活性中心及其界面重构，将上述催化剂前驱体以2℃/min的升温速率升温至400℃，在5H2/Ar气氛中焙烧处理3h，进行活性中心及其界面重构，得氨氮净化臭氧催化剂，记作10CoAldN4R。
对比例
一种氨氮净化臭氧催化剂，步骤（1）、（2）与实施例1相同，按下述步骤制备：
（1），将活性氧化铝小球利用0.1mol/L的盐酸溶液等体积浸渍24h，去离子水洗涤至中性，110℃烘干，备用；
（2），活性组分负载，将6.34g六水硝酸钴溶于10g去离子水中，充分混合得硝酸钴溶液；将25g处理后的活性氧化铝小球与硝酸钴溶液混合，利用等体积超声浸渍法进行活性组分钴的负载，超声浸渍30min，开放条件下40℃反应24h，70℃干燥，得催化剂前驱体；
（3），将上述催化剂前驱体以2℃/min的升温速率升温至400℃空气气氛焙烧处理3h，得氨氮净化臭氧催化剂，记作7CoAldN4C。
应用例：
分别采用实施例1-3和对比例中的高效整体式氨氮净化臭氧催化剂，进行氨氮选择性氧化能力测试。测试条件如下：氯化铵为氮源配制100mg/L模拟氨氮废水，催化剂投加量为15g/L，臭氧浓度为10mg/L，O3/O2流量为240mL/min，反应时间5h。为了进行对比，另外，单独臭氧为催化剂进行氧化活性测试。测试结果如下表1所示：
Claims (9)
1.一种高效整体式氨氮净化臭氧催化剂的制备方法，以活性氧化铝小球为整体式载体，以钴作为活性组分，其特征在于，采用等体积超声浸渍和高温还原相协同，进行活性中心及其界面重构，包括以下步骤：
（1）载体活化，将活性氧化铝小球利用0.1mol/L的盐酸溶液等体积浸渍24h，去离子水洗涤至中性，110℃烘干，得活化后的活性氧化铝小球备用；
（2）活性组分负载，采用活化后的活性氧化铝小球作为整体式载体，硝酸钴溶液为钴源，利用等体积超声浸渍法进行活性组分钴的负载，得催化剂前驱体；
（3）活性中心及其界面重构，将上述催化剂前驱体还原气氛下焙烧处理进行活性中心及其界面重构，得氨氮净化臭氧催化剂。
2.根据权利要求1所述高效整体式氨氮净化臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，钴的理论担载量，以四氧化三钴计，为4%-10%；所述等体积超声浸渍法具体为，等体积浸渍后，超声处理30-60min，开放条件下40℃反应24h，70-110℃干燥，得催化剂前驱体。
3.根据权利要求1所述高效整体式氨氮净化臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述催化剂前驱体还原气氛为5%H2/Ar气氛，在400-500℃焙烧处理3-5h，升温速率2℃/min。
4.根据权利要求1至3任一项所述高效整体式氨氮净化臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：
（1）载体活化，将活性氧化铝小球利用0.1mol/L的盐酸溶液等体积浸渍24h，去离子水洗涤至中性，110℃烘干，得活化后的活性氧化铝小球备用；
（2）活性组分负载，采用活化后的活性氧化铝小球作为整体式载体，硝酸钴溶液为钴源，将6.34g六水硝酸钴溶于10g去离子水中，充分混合得硝酸钴溶液；将25g处理后的活性氧化铝小球与硝酸钴溶液混合，利用等体积超声浸渍法进行活性组分钴的负载，超声浸渍30min，开放条件下40℃反应24h，70℃干燥，得催化剂前驱体；得催化剂前驱体；
（3）活性中心及其界面重构，将上述催化剂前驱体以2℃/min的升温速率升温至400℃，在5H2/Ar气氛中焙烧处理3h，进行活性中心及其界面重构，得氨氮净化臭氧催化剂，记作7CoAldN4R。
5.根据权利要求1至3任一项所述高效整体式氨氮净化臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：（1）载体活化，将活性氧化铝小球利用0.1mol/L的盐酸溶液等体积浸渍24h，去离子水洗涤至中性，110℃烘干，得活化后的活性氧化铝小球备用；
（2）活性组分负载，采用活化后的活性氧化铝小球作为整体式载体，硝酸钴溶液为钴源，将3.62g六水硝酸钴溶于11g去离子水中，充分混合得硝酸钴溶液；将25g处理后的活性氧化铝小球与硝酸钴溶液混合，利用等体积超声浸渍法进行活性组分钴的负载，超声浸渍30min，开放条件下40℃反应24h，110℃干燥，得催化剂前驱体；
（3）活性中心及其界面重构，将上述催化剂前驱体以2℃/min的升温速率升温至500℃，在5H2/Ar气氛中焙烧处理3h，进行活性中心及其界面重构，得氨氮净化臭氧催化剂，记作4CoAldN5R。
6.根据权利要求1至3任一项所述高效整体式氨氮净化臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：（1），载体活化，将活性氧化铝小球利用0.1mol/L的盐酸溶液等体积浸渍24h，去离子水洗涤至中性，110℃烘干，备用。
（2），活性组分负载，采用活化后的活性氧化铝小球作为整体式载体，硝酸钴溶液为钴源，将9.05g六水硝酸钴溶于9g去离子水中，充分混合得硝酸钴溶液；将25g处理后的活性氧化铝小球与硝酸钴溶液混合，超声浸渍60min，开放条件下40℃反应24h，70℃干燥，得催化剂前驱体；
（3），活性中心及其界面重构，将上述催化剂前驱体以2℃/min的升温速率升温至400℃，在5H2/Ar气氛中焙烧处理3h，进行活性中心及其界面重构，得氨氮净化臭氧催化剂，记作10CoAldN4R。
7.一种高效整体式氨氮净化臭氧催化剂，其特征在于根据权利要求1-6任一所述方法制备得到。
8.一种根据权利要求7所述臭氧催化剂用于氨氮催化净化的应用。
9.根据权利要求8所述臭氧催化剂的应用：在工业废水、垃圾渗滤液以及由氨气引起的异味处理氨氮净化中的应用。
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|---|---|---|---|---|
| CN113499777A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-10-15 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种钴基整体式催化剂的制备方法及其产品和应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002126518A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-08 | Nippon Shokubai Co Ltd | 排水処理用触媒及び該触媒を用いた排水処理方法 |
| CN106693974A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-24 | 大连理工大学 | 一种催化臭氧氧化去除水中氨氮的负载型金属氧化物催化剂的制备方法及应用 |
| CN110314678A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-11 | 河北德龙环境工程股份有限公司 | 一种臭氧催化剂及其制备方法及用于处理工业废水的方法 |
| CN110449161A (zh) * | 2018-05-08 | 2019-11-15 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种臭氧催化氧化催化剂及其制备方法和应用 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002126518A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-08 | Nippon Shokubai Co Ltd | 排水処理用触媒及び該触媒を用いた排水処理方法 |
| CN106693974A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-24 | 大连理工大学 | 一种催化臭氧氧化去除水中氨氮的负载型金属氧化物催化剂的制备方法及应用 |
| CN110449161A (zh) * | 2018-05-08 | 2019-11-15 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种臭氧催化氧化催化剂及其制备方法和应用 |
| CN110314678A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-11 | 河北德龙环境工程股份有限公司 | 一种臭氧催化剂及其制备方法及用于处理工业废水的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113499777A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-10-15 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种钴基整体式催化剂的制备方法及其产品和应用 |
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