CN115007148A - 一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α‑FeOOH催化剂及其制备方法和应用；所述负载型α‑FeOOH催化剂以再生木质废活性炭为载体，α‑FeOOH为活性组分，所述α‑FeOOH通过共沉淀法负载于再生木质废活性炭的表面。所述负载型α‑FeOOH催化剂的制备方法，包括如下步骤：1)配制亚铁离子浓度为0.01～1.5mol/L的亚铁盐溶液，向其中加入再生木质废活性炭，搅拌均匀得溶液A；2)向溶液A中通入过量的空气或氧气，在搅拌条件下加入碱溶液控制反应体系的pH值在4.0～8.0，并在10～50℃下反应0.3～4h；3)反应结束后，取固体产物干燥后得到负载型α‑FeOOH催化剂。本发明还涉及以再生木质废活性炭为载体的负载型α‑FeOOH催化剂在重劣质油轻质化、煤油共炼、煤直接液化和煤焦油加氢反应中的应用。

Description

一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂及 其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及再生木质废活性炭再利用技术，具体涉及一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
活性炭因具有高度发达的孔隙结构和合适的比表面积，无毒无味，对有机物质有色分子具有很强的吸附能力，常被作为一种优良的吸附剂，广泛应用于医药、冶金、食品、化工、军事和环境保护等各个领域。近年来，随着人们社会环保意识的提高，活性炭在环境保护方面的需求量日益增多，被大量应用于城市供水净化、有害气体吸附、饮用水提纯和工业废水深度处理之中。然而，由于活性炭价格偏高，生产资源越来越紧缺，若将使用后的废活性炭采取焚烧、填埋等方式处理掉，势必会造成资源的严重浪费，同时也给环境带来一定的影响，极大地限制了活性炭的应用范围。因此，废活性炭的再生利用具有良好的发展趋势。
废活性炭的再生就是恢复使用过的活性炭的吸附能力，使其能够达到再次使用的状态的操作。废活性炭的循环利用是一种经济性好，环保效益高的技术创新体系。废活性炭的循环利用有效降低了企业的能源材料购置成本，实现了工业危废循环利用的资源化理念，此外，在环境保护方面，活性炭再生过程实际上是一种废水有机物无害化集中处理过程。因此废活性炭的循环利用，无论从降低环境成本还是增加企业经济效益方面，都极具意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种经济、环保的以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂及其制备方法和应用。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂，所述负载型α-FeOOH催化剂以再生木质废活性炭为载体，α-FeOOH为活性组分，所述α-FeOOH通过共沉淀法负载于再生木质废活性炭的表面。
进一步地，所述α-FeOOH的负载量为0.5～40wt％。
进一步地，所述负载型α-FeOOH催化剂的比表面积为10～1000m2/g。
进一步地，所述再生木质废活性炭为污水处理装置中活性炭吸附塔排出的废活性炭经再生处理得到，其粒径为0.1～50μm。
本发明还提供一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂的制备方法，包括如下步骤：
1)配制亚铁离子浓度为0.01～1.5mol/L的亚铁盐溶液，向其中加入再生木质废活性炭，搅拌均匀得溶液A；
2)向溶液A中通入过量的空气或氧气，在搅拌条件下加入碱溶液控制反应过程中溶液的pH值在4.0～8.0，并在10～50℃下反应0.3～4h；
3)反应结束后，取固体产物干燥后得到负载型α-FeOOH催化剂。
进一步地，所述步骤2)中碱溶液为氢氧根离子浓度为0.01-5mol/L的强碱或者弱碱溶液。
本发明还涉及一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂在重劣质油轻质化、煤油共炼、煤直接液化和煤焦油加氢反应中的应用。
进一步地，所述负载型α-FeOOH催化剂的加量为反应原料的0.1～10wt％。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
1)本发明将再生木质废活性炭作为载体制备负载型α-FeOOH催化剂，扩大了再生木质废活性炭再利用的应用领域，具有较好的经济效益和环境效益。
2)本发明以再生木质废活性炭作为载体制备的负载型α-FeOOH催化剂，在重劣质油轻质化反应中具有较高活性，综合性能优异。
3)本发明所述的负载型α-FeOOH催化剂制备方法简单，成本低廉，环境污染小且易于工业化，能够实现资源的有效循环利用。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的负载型α-FeOOH催化剂的x射线衍射图谱；
图2为本发明实施例1制备的负载型α-FeOOH催化剂的扫描电镜图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明。
实施例1
量取100ml去离子水配置浓度为0.08mol/L的硫酸亚铁溶液，并向该溶液中加入5.6g的再生木质废活性炭，搅拌均匀；然后向上述溶液中通入流量为1m3/h的空气，同时逐渐向其中加入浓度为1mol/L的氨水溶液，使反应体系的pH值维持在5.5～7.5，反应1h，反应温度为30℃；反应结束后出料、抽滤并在105℃的恒温干燥箱中干燥，得到负载量为7.5wt％的负载型α-FeOOH催化剂。
图1为本实施例制备的负载型α-FeOOH催化剂的x射线衍射图谱(XRD)，从图中可以看出，在18°、21°、26°、33°、35°、37°、40°、41°、53°、59°等处出现了明显的α-FeOOH特征衍射峰。
图2为本实施例制备的负载型α-FeOOH催化剂的扫描电镜(SEM)图，从图中可以看出活性组分α-FeOOH颗粒在再生木质废活性炭的表面排列整齐，均匀分散。
实施例2
量取100ml去离子水配置浓度为0.01mol/L的硫酸亚铁溶液，并向该溶液中加入2g的再生木质废活性炭，搅拌均匀；然后向上述溶液中通入流量为1m3/h的空气，同时逐渐向其中加入浓度为0.01mol/L的氢氧化钾溶液，使反应体系的pH值维持在4.0～5.5，反应0.3h，反应温度为50℃；反应结束后出料、抽滤并在100℃的恒温干燥箱中干燥，得到负载量为12wt％的负载型α-FeOOH催化剂。
实施例3
量取100ml去离子水配置浓度为1.5mol/L的硫酸亚铁溶液，并向该溶液中加入70g的再生木质废活性炭，搅拌均匀；然后向上述溶液中通入流量为1m3/h的空气，同时逐渐向其中加入浓度为5mol/L的氢氧化钠溶液，使反应体系的pH值维持在6.5～8.0，反应4h，反应温度为10℃；反应结束后出料、抽滤并在100℃的恒温干燥箱中干燥，得到负载量为37wt％的负载型α-FeOOH催化剂。
实施例4
量取100ml去离子水配置浓度为1.2mol/L的氯化亚铁溶液，并向该溶液中加入50g的经过再生处理后的污水处理装置中活性炭吸附塔排出的废活性炭，搅拌均匀；然后向上述溶液中通入流量为1m3/h的氧气，同时逐渐向其中加入浓度为3mol/L的氨水溶液，使反应体系的pH值维持在5～7，反应2h，反应温度为20℃；反应结束后出料、抽滤并在110℃的恒温干燥箱中干燥，得到负载量为40wt％的负载型α-FeOOH催化剂。
应用例1
将实施例1制备的负载型α-FeOOH催化剂应用于重劣质油轻质化反应中；以DCC外甩油浆作为原料，反应条件为：反应温度445℃；反应氢气初始压力：6MPa；负载型α-FeOOH催化剂加入量：1wt％(反应原料)；硫化剂：硫粉；反应时间：1h。反应结果液体收率为90.17％。

Claims (8)

1.一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂，其特征在于，所述负载型α-FeOOH催化剂以再生木质废活性炭为载体，α-FeOOH为活性组分，所述α-FeOOH通过共沉淀法负载于再生木质废活性炭的表面。
2.如权利要求1所述的以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂，其特征在于，所述α-FeOOH的负载量为0.5～40wt％。
3.如权利要求1所述的以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂，其特征在于，所述负载型α-FeOOH催化剂的比表面积为10～1000m2/g。
4.如权利要求1所述的以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂，其特征在于，所述再生木质废活性炭为污水处理装置中活性炭吸附塔排出的废活性炭经再生处理得到，其粒径为0.1～50μm。
5.一种如权利要求1所述的以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)配制亚铁离子浓度为0.01～1.5mol/L的亚铁盐溶液，向其中加入再生木质废活性炭，搅拌均匀得溶液A；
2)向溶液A中通入过量的空气或氧气，在搅拌条件下加入碱溶液控制反应过程中溶液的pH值在4.0～8.0，并在10～50℃下反应0.3～4h；
3)反应结束后，取固体产物干燥后得到负载型α-FeOOH催化剂。
6.如权利要求5所述的以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中碱溶液为氢氧根离子浓度为0.01-5mol/L的强碱或者弱碱溶液。
7.一种如权利要求1所述的以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂在重劣质油轻质化、煤油共炼、煤直接液化和煤焦油加氢反应中的应用。
8.如权利要求7所述的以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂在重劣质油轻质化、煤油共炼、煤直接液化和煤焦油加氢反应中的应用，其特征在于，所述负载型α-FeOOH催化剂的加量为反应原料的0.1～10wt％。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103949255A (zh) * 2014-04-15 2014-07-30 福建三聚福大化肥催化剂国家工程研究中心有限公司 一种渣油加氢催化剂及其制备方法和应用
CN104923231A (zh) * 2015-06-29 2015-09-23 陕西延长石油（集团）有限责任公司 一种煤液化催化剂及其制备方法和应用
WO2016176947A1 (zh) * 2015-05-06 2016-11-10 北京中科诚毅科技发展有限公司 一种铁系催化剂及其制备方法和用途
CN106732606A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 陕西师范大学 一种煤油共液化铁基催化剂
CN109926057A (zh) * 2019-03-14 2019-06-25 李大鹏 一种Fe(III)基催化剂及其制备方法和应用
CN111111771A (zh) * 2019-12-25 2020-05-08 陕西延长石油（集团）有限责任公司 一种催化裂化废催化剂的回收利用方法及应用
CN111420671A (zh) * 2020-04-07 2020-07-17 延安大学 一种煤焦油悬浮床加氢裂化催化剂及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103949255A (zh) * 2014-04-15 2014-07-30 福建三聚福大化肥催化剂国家工程研究中心有限公司 一种渣油加氢催化剂及其制备方法和应用
WO2016176947A1 (zh) * 2015-05-06 2016-11-10 北京中科诚毅科技发展有限公司 一种铁系催化剂及其制备方法和用途
CN104923231A (zh) * 2015-06-29 2015-09-23 陕西延长石油（集团）有限责任公司 一种煤液化催化剂及其制备方法和应用
CN106732606A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 陕西师范大学 一种煤油共液化铁基催化剂
CN109926057A (zh) * 2019-03-14 2019-06-25 李大鹏 一种Fe(III)基催化剂及其制备方法和应用
CN111111771A (zh) * 2019-12-25 2020-05-08 陕西延长石油（集团）有限责任公司 一种催化裂化废催化剂的回收利用方法及应用
CN111420671A (zh) * 2020-04-07 2020-07-17 延安大学 一种煤焦油悬浮床加氢裂化催化剂及其制备方法

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