CN114682262B - 一种次氯酸盐分解催化剂 - Google Patents
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Abstract
一种次氯酸盐分解催化剂，其是通过以下步骤制备的：（1）以浸渍法将铈负载于载体上，干燥，焙烧；（2）以氢氧化钠或氢氧化钾溶液浸渍步骤（1）的产物，并进行真空干燥；（3）将钴盐、镍盐和次氯酸的混合溶液浸渍步骤（2）的产物，干燥，焙烧，得到所述催化剂。本发明的催化剂以铈作为助剂起到有效捕捉次氯酸根的作用，以镍、钴作为活性组分能及时将次氯酸根分解。并且在制备催化剂过程中，先负载铈组分，再以原位共沉淀反应法实现镍、钴的负载，活性组分和助剂间分散均匀，能形成较好的配合，所以在铈捕捉到氯酸根的同时镍、钴能及时将其分解，催化剂分解效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种次氯酸盐分解催化剂。
背景技术
次氯酸有着极强的氧化性，在化学合成、氧化降解、氧化消毒等领域应用广泛，但次氯酸有刺激性气味，酸性条件下易转变为毒性较大的氯气，对环境影响较大。然而在工业生产中用碱液处理含有氯尾气产生的废水中含有大量的次氯酸钠，以及次氯酸应用后的溶液中均有次氯酸残余，这些溶液均有刺激性气味，氧化性较强，遇酸易释放氯气，产生二次污染。次氯酸及次氯酸钠稳定性较差，易分解为氧气，不造成二次污染，但分解速率较慢，所需反应时间较长。而催化剂能够大大提高反应速率，缩短反应时间，因此研究提高次氯酸分解反应速率的催化剂就尤为迫切。
目前次氯酸盐的分解反应和氯酸盐的分解反应相似，作用于氯酸盐分解的催化剂有氧化铜、氧化铁、二氧化锰等，这些催化剂对次氯酸盐的分解反应也有一定的催化作用，但此类催化剂的催化作用较弱，反应所需的温度较高，在50℃时催化效果才明显。催化分解次氯酸盐主要是分解产生氧气和相应的盐，专利CN102886268A制备了一种水泥负载镍、铜、锰的次氯酸钠催化剂，虽然提高了催化剂的表面积，但其催化剂催化活性仍较低。为了更好更快地的催化分解次氯酸盐，降低其对环境的危害，需研究出一种高活性的次氯酸盐分解催化剂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种次氯酸盐分解催化剂，利用活性组分的有效配合，达到快速高效地分解次氯酸盐。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明第一方面的技术目的是提供一种次氯酸盐分解催化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）以浸渍法将铈负载于载体上，干燥，焙烧；
（2）以氢氧化钠或氢氧化钾溶液浸渍步骤（1）的产物，并进行真空干燥；
（3）将钴盐、镍盐和次氯酸的混合溶液浸渍步骤（2）的产物，干燥，焙烧，得到所述催化剂。
进一步的，步骤（1）中所述浸渍为等体积浸渍，将铈盐溶液等体积浸渍到载体上。铈盐溶液以铈计摩尔浓度为0.1-0.4mol/L。
进一步的，所述载体选自无机耐熔氧化物和分子筛中的至少一种，作为具体的实施方式，其中所述无机耐熔氧化物选自氧化铝和硅藻土中的至少一种；所述分子筛选自沸石分子筛、硅铝分子筛和钛硅分子筛中的至少一种。
进一步的，所述载体的孔容为0.3-1.8cm3/g，比表面积为200-1000m2/g。
进一步的，步骤（1）中所述干燥为在30-95℃优选60-80℃下干燥8-12h，所述焙烧为在400-500℃焙烧4-5h。
进一步的，步骤（2）中所述氢氧化钠或氢氧化钾溶液的浓度为0.1-1.0mol/L。步骤（2）中所述浸渍为等体积浸渍。所述真空干燥是在30-95℃优选50-80℃进行。
进一步的，步骤（3）中所述钴盐、镍盐和次氯酸的混合溶液中以钴、镍和次氯酸的物质的量计，其比例为0.1-0.5:1:1.1-6.0，优选为0.2-0.3:1:4-5；以钴、镍和次氯酸的物质的量计，溶液中总物质的量浓度为0.3-1.0mol/L，优选为0.6-0.8mol/L。所述混合溶液的pH至为4-7，优选pH5-6，以氢氧化钠或氢氧化钾调节pH。
进一步的，步骤（3）中所述浸渍为等体积浸渍。浸渍的温度为10℃-60℃。
进一步的，步骤（3）中所述干燥是在30-95℃，优选在50-80℃干燥8-12h；所述焙烧温度为100-350℃，优选100-250℃，更优选100-200℃；焙烧时间为1-5h，优选3-5h。
进一步的，所述铈盐、钴盐和镍盐均为硝酸盐。
本发明第二方面的技术目的是提供上述方法制备的次氯酸盐分解催化剂。上述催化剂先负载铈，以真空干燥方法，将碱固定在载体上，再浸渍镍、钴活性组分盐溶液，使载体上进行沉淀反应原位生长，镍、钴与铈均匀分散。
本发明第三方面的技术目的是提供所述催化剂在次氯酸盐分解中的应用，所述催化剂应用于次氯酸盐的分解，所述催化剂中的铈作为助剂能捕捉次氯酸根，镍、钴活性组分能将及时将其分解，助剂和活性组分相互配合，提高分解效率。
进一步的，以所述催化剂进行次氯酸盐分解的温度为10℃-80℃，优选为10-60℃，反应pH为6-12，优选7-9。
与现有技术相比，本发明具有如下优势：
本发明提供了一种次氯酸盐分解催化剂，以铈作为助剂起到有效捕捉次氯酸根的作用，以镍、钴作为活性组分能及时将次氯酸根分解。并且在制备催化剂过程中，先负载铈组分，再以原位共沉淀反应法实现镍、钴的负载，活性组分和助剂间分散均匀，能形成较好的配合，所以在铈捕捉到氯酸根的同时镍、钴能及时将其分解，催化剂分解效率较高。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
在实施例1-9中制备了次氯酸盐分解催化剂：
实施例1
（1）以0.4mol/L的硝酸铈盐溶液等体积浸渍1000g上述氧化铝小球，于80℃干燥10h，再于450℃焙烧4h；
（2）将浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液等体积浸渍步骤（1）得到的氧化铝小球，于60℃进行真空干燥12h；
（3）以钴、镍和次氯酸的物质的量计为0.1:1:1.1将硝酸钴、硝酸镍和次氯酸配制成混合溶液，溶液中钴、镍和次氯酸的总物质量浓度为0.6mol/L，以氢氧化钠调节溶液pH5.0，等体积浸渍步骤（2）得到的氧化铝小球，于80℃下干燥12h，再于150℃焙烧4h，得到催化剂C1。
实施例2
（1）以0.4mol/L的硝酸铈盐溶液等体积浸渍1000g氧化铝小球，于80℃下干燥12h，干燥后在450℃焙烧4h；
（2）将浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液等体积浸渍步骤（1）得到的氧化铝小球上，于60℃进行真空干燥12h；
（3）以钴、镍和次氯酸的物质量计为0.2:1:1.2将硝酸钴、硝酸镍和次氯酸配制成混合溶液，溶液中钴、镍和次氯酸的总物质量浓度为0.6mol/L，以氢氧化钠调节溶液pH5.0，等体积浸渍步骤（2）得到的氧化铝小球，于80℃下干燥12h，再于150℃焙烧4h，得到催化剂C2。
实施例3
（1）以0.4mol/L的硝酸铈盐溶液等体积浸渍1000g氧化铝小球，于80℃下干燥12h，干燥后在450℃焙烧4h；
（2）将浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液等体积浸渍步骤（1）得到的氧化铝小球上，于60℃进行真空干燥12h；
（3）以钴、镍和次氯酸的物质量计为0.3:1:1.3将硝酸钴、硝酸镍和次氯酸配制成混合溶液，溶液中钴、镍和次氯酸的总物质量浓度为0.6mol/L，以氢氧化钠调节溶液pH5.0，等体积浸渍步骤（2）得到的氧化铝小球，于80℃下干燥12h，再于150℃焙烧4h，得到催化剂C3。
实施例4
（1）以0.4mol/L的硝酸铈盐溶液等体积浸渍1000g氧化铝小球，于80℃下干燥12h，干燥后在450℃焙烧4h；
（2）将浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液等体积浸渍步骤（1）得到的氧化铝小球上，于60℃进行真空干燥12h；
（3）以钴、镍和次氯酸的物质量计为0.4:1:1.4将硝酸钴、硝酸镍和次氯酸配制成混合溶液，溶液中钴、镍和次氯酸的总物质量浓度为0.6mol/L，以氢氧化钠调节溶液pH5.0，等体积浸渍步骤（2）得到的氧化铝小球，于80℃下干燥12h，再于150℃焙烧4h，得到催化剂C4。
实施例5
（1）以0.4mol/L的硝酸铈盐溶液等体积浸渍1000g氧化铝小球，于80℃下干燥12h，干燥后在450℃焙烧4h；
（2）将浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液等体积浸渍步骤（1）得到的氧化铝小球上，于60℃进行真空干燥12h；
（3）以钴、镍和次氯酸的物质量计为0.2:1:2.4将硝酸钴、硝酸镍和次氯酸配制成混合溶液，溶液中钴、镍和次氯酸的总物质量浓度为0.6mol/L，以氢氧化钠调节溶液pH5.0，等体积浸渍步骤（2）得到的氧化铝小球，于80℃下干燥12h，再于150℃焙烧4h，得到催化剂C5。
实施例6
（1）以0.4mol/L的硝酸铈盐溶液等体积浸渍1000g氧化铝小球，于80℃下干燥12h，干燥后在450℃焙烧4h；
（2）将浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液等体积浸渍步骤（1）得到的氧化铝小球上，于60℃进行真空干燥12h；
（3）以钴、镍和次氯酸的物质量计为0.2:1:3.6将硝酸钴、硝酸镍和次氯酸配制成混合溶液，溶液中钴、镍和次氯酸的总物质量浓度为0.6mol/L，以氢氧化钠调节溶液pH5.0，等体积浸渍步骤（2）得到的氧化铝小球，于80℃下干燥12h，再于150℃焙烧4h，得到催化剂C6。
实施例7
（1）以0.4mol/L的硝酸铈盐溶液等体积浸渍1000g氧化铝小球，于80℃下干燥12h，干燥后在450℃焙烧4h；
（2）将浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液等体积浸渍步骤（1）得到的氧化铝小球上，于60℃进行真空干燥12h；
（3）以钴、镍和次氯酸的物质量计为0.2:1:1.2将硝酸钴、硝酸镍和次氯酸配制成混合溶液，溶液中钴、镍和次氯酸的总物质量浓度为0.6mol/L，以氢氧化钠调节溶液pH5.0，等体积浸渍步骤（2）得到的氧化铝小球，于80℃下干燥12h，再于200℃焙烧4h，得到催化剂C7。
实施例8
（1）以0.4mol/L的硝酸铈盐溶液等体积浸渍1000g氧化铝小球，于80℃下干燥12h，干燥后在450℃焙烧4h；
（2）将浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液等体积浸渍步骤（1）得到的氧化铝小球上，于60℃进行真空干燥12h；
（3）以钴、镍和次氯酸的物质量计为0.2:1:1.2将硝酸钴、硝酸镍和次氯酸配制成混合溶液，溶液中钴、镍和次氯酸的总物质量浓度为0.6mol/L，以氢氧化钠调节溶液pH5.0，等体积浸渍步骤（2）得到的氧化铝小球，于80℃下干燥12h，再于250℃焙烧4h，得到催化剂C8。
实施例9
（1）以0.4mol/L的硝酸铈盐溶液等体积浸渍1000g氧化铝小球，于80℃下干燥12h，干燥后在450℃焙烧4h；
（2）将浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液等体积浸渍步骤（1）得到的氧化铝小球上，于60℃进行真空干燥12h；
（3）以钴、镍和次氯酸的物质量计为0.2:1:1.2将硝酸钴、硝酸镍和次氯酸配制成混合溶液，溶液中钴、镍和次氯酸的总物质量浓度为0.6mol/L，以氢氧化钠调节溶液pH7.0，等体积浸渍步骤（2）得到的氧化铝小球，于80℃下干燥12h，再于250℃焙烧4h，得到催化剂C9。
对比例
（1）将浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液等体积浸渍到氧化铝小球上，于60℃进行真空干燥12h；
（2）以钴、镍和次氯酸的物质量计为0.2:1:1.2将硝酸钴、硝酸镍和次氯酸配制成混合溶液，溶液中钴、镍和次氯酸的总物质量浓度为0.6mol/L，以氢氧化钠调节溶液pH5.0，等体积浸渍步骤（1）得到的氧化铝小球，于80℃下干燥12h，再于150℃焙烧4h，得到催化剂D1。
实施例10
对催化剂C1-C9、D1、活化的氧化铝小球作为催化剂进行了次氯酸钠的分解试验：
分别取400g催化剂C1-C9、D1、活化的氧化铝小球作为催化剂颗粒填装到直径4cm，高度50cm的柱内，调节次氯酸钠溶液（有效氯1%）pH 9.0-10.0，通入柱内，控制停留时间为1h，反应温度为20℃，进行催化次氯酸钠分解实验。
取400g催化剂C5、D1、活化的氧化铝小球作为催化剂颗粒填装到直径4cm，高度50cm的柱内，调节次氯酸钠溶液（有效氯1%）pH 9.0-10.0，通入柱内，控制停留时间为20min，反应温度为60℃，进行催化次氯酸钠分解实验。
另进行了两组氧化镍和氧化钴的混合物的次氯酸钠分解实验作为对比试验：将氧化镍和氧化钴（物质量比1:5）与pH 9.0-10.0的次氯酸钠溶液（有效氯1%）混合，固含量为2.0g/L，搅拌下使次氯酸钠催化分解，温度分别调节为20℃反应1h、60℃反应1h、60℃反应20min，反应1h后取样分析。
表1 次氯酸钠分解效果
Claims (12)
1.一种次氯酸盐分解催化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）以浸渍法将铈盐溶液负载于载体上，干燥，焙烧；
（2）以氢氧化钠或氢氧化钾溶液浸渍步骤（1）的产物，并进行真空干燥；
（3）将钴盐、镍盐和次氯酸的混合溶液浸渍步骤（2）的产物，干燥，焙烧，得到所述催化剂；
其中，所述钴盐、镍盐和次氯酸的混合溶液中，以钴、镍和次氯酸的物质的量计，其比例为0.1-0.5:1:1.1-6.0；以钴、镍和次氯酸的物质的量计，混合溶液中总物质的量浓度为0.3-1.0mol/L；混合溶液的pH值为4-7；步骤（3）中所述焙烧的温度为100-250℃，焙烧的时间为1-5h。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中采用等体积浸渍将铈盐溶液浸渍到载体上。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中铈盐溶液以铈计摩尔浓度为0.1-0.4mol/L。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述载体选自无机耐熔氧化物和分子筛中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述无机耐熔氧化物选自氧化铝和硅藻土中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述分子筛选自沸石分子筛、硅铝分子筛和钛硅分子筛中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述焙烧为在400-500℃焙烧4-5h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述氢氧化钠或氢氧化钾溶液的浓度为0.1-1.0mol/L；所述浸渍为等体积浸渍。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述钴盐、镍盐和次氯酸的混合溶液中以钴、镍和次氯酸的物质的量计，其比例为0.2-0.3:1:4-5。
10.权利要求1-9任意一项所述的方法制备的次氯酸盐分解催化剂。
11.权利要求10所述的催化剂在分解次氯酸盐中的应用。
12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述催化剂进行次氯酸盐分解的温度为10℃-80℃，反应pH为6-11。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63130141A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-02 | Permelec Electrode Ltd | 次亜塩素酸塩の分解触媒及びその製造方法 |
| FR2689786A1 (fr) * | 1992-04-13 | 1993-10-15 | Catalysts Chemicals Europ Sa | Système catalytique applicable à la réduction catalytique des ions hypohalogénite contenus dans des effluents à purifier, et procédé de réduction correspondant. |
| CN101844828A (zh) * | 2010-05-27 | 2010-09-29 | 南京工业大学 | 一种氯碱工业废水高效催化氧化的处理方法 |
| JP2011098328A (ja) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Sud-Chemie Catalysts Inc | 次亜塩素酸塩分解用触媒およびその製造方法並びにその使用方法 |
| CN102886268A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-23 | 江苏海鹏防腐设备有限公司 | 一种次氯酸钠催化剂的制备方法 |
| JP2014065002A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 次亜塩素酸塩分解用触媒およびその製造方法、並びに次亜塩素酸塩の分解方法 |
| CN106345485A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-25 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种用于催化氧化处理有机废水的催化剂及其制备方法和用途 |
-
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- 2020-12-29 CN CN202011590299.2A patent/CN114682262B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63130141A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-02 | Permelec Electrode Ltd | 次亜塩素酸塩の分解触媒及びその製造方法 |
| FR2689786A1 (fr) * | 1992-04-13 | 1993-10-15 | Catalysts Chemicals Europ Sa | Système catalytique applicable à la réduction catalytique des ions hypohalogénite contenus dans des effluents à purifier, et procédé de réduction correspondant. |
| JP2011098328A (ja) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Sud-Chemie Catalysts Inc | 次亜塩素酸塩分解用触媒およびその製造方法並びにその使用方法 |
| CN101844828A (zh) * | 2010-05-27 | 2010-09-29 | 南京工业大学 | 一种氯碱工业废水高效催化氧化的处理方法 |
| JP2014065002A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 次亜塩素酸塩分解用触媒およびその製造方法、並びに次亜塩素酸塩の分解方法 |
| CN102886268A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-23 | 江苏海鹏防腐设备有限公司 | 一种次氯酸钠催化剂的制备方法 |
| CN106345485A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-25 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种用于催化氧化处理有机废水的催化剂及其制备方法和用途 |
Also Published As
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