CN115340090A - 一种含油废水处理材料及其制备方法 - Google Patents

一种含油废水处理材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115340090A
CN115340090A CN202211084429.4A CN202211084429A CN115340090A CN 115340090 A CN115340090 A CN 115340090A CN 202211084429 A CN202211084429 A CN 202211084429A CN 115340090 A CN115340090 A CN 115340090A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
oily wastewater
wastewater treatment
treatment material
hours
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.)
Granted
Application number
CN202211084429.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115340090B (zh
Inventor
徐勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Brator Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Jinfu Industry Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jinfu Industry Co ltd filed Critical Shanghai Jinfu Industry Co ltd
Priority to CN202211084429.4A priority Critical patent/CN115340090B/zh
Publication of CN115340090A publication Critical patent/CN115340090A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115340090B publication Critical patent/CN115340090B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30Active carbon
    • C01B32/312Preparation
    • C01B32/318Preparation characterised by the starting materials
    • C01B32/324Preparation characterised by the starting materials from waste materials, e.g. tyres or spent sulfite pulp liquor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/18Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/75Cobalt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/02Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
    • B01J27/04Sulfides
    • B01J27/043Sulfides with iron group metals or platinum group metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39Photocatalytic properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30Active carbon
    • C01B32/312Preparation
    • C01B32/342Preparation characterised by non-gaseous activating agents
    • C01B32/348Metallic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00Compounds of cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00Compounds of nickel
    • C01G53/006Compounds containing, besides nickel, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/70Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/80Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种含油废水处理材料及其制备方法,将玉米芯粉碎后,经碱处理和改性处理,赋予高温碳化后的玉米芯基碳材料以更高的比表面积和较大的孔径、孔容,随后与NiFe2S4固溶体和CuCo双金属材料进行掺杂,形成含油废水处理材料,其具有很好的吸附效果,并可以将吸附的污染物进行分解,达到含油废水高效处理的功效。

Description

一种含油废水处理材料及其制备方法
技术领域
本发明属于水处理领域,具体涉及一种含油废水处理材料及其制备方法。
背景技术
含油废水为工业生产过程中排出的含油类物质的废水。目前,常用的含油废水处理方法有电化学法、膜分离法、气浮法、吸附法、化学凝聚法等。吸附法处理含油废水是利用吸附剂的多孔性和高比表面积,对废水中的油及有机物进行吸附,从而达到油水分离的目的。但是常见的吸附材料通常具有价格昂贵,难以回收、再生困难等不足。
中国发明专利CN 103864177 B公布了一种含油废水处理剂及其制备方法,所述含油废水处理剂包括以下重量份的原料:聚丙烯酰胺35~45份、聚合氯化铝15~25份、膨胀石墨12~18份、沸石矿物15-20份、水解型单宁20~30份、有机酸3~5份、TiO2 5~10份、壳聚糖-石墨烯复合材料3~5份;该发明的含油废水处理剂处理效果良好,生产成本较低,但是同样具有难以回收、再生困难等不足。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足,本发明提供了一种含油废水处理材料及其制备方法。
一种含油废水处理材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)玉米芯粉碎:将玉米芯粉碎,过150~200目筛,得到玉米芯粉末;
(2)碱处理:按重量份计,将15~25份步骤(1)所得玉米芯粉末置于40~60份质量分数为4~6%的NaOH水溶液中,以500~700r/min的转速,搅拌1~3小时,用水抽滤洗涤至中性后,将滤饼置于50~70℃烘箱内,干燥4~6小时,得到碱处理后的玉米芯粉末;
(3)碳化:将步骤(2)所得碱处理后的玉米芯粉末和改性剂按照质量比10:(1~3)置于玛瑙研钵中研磨均匀,得到混合粉末Ⅰ;将混合粉末Ⅰ平铺于带盖子的瓷坩埚内,随后将瓷坩埚置于马弗炉中,初始温度为15~25℃,升温速率为1~3℃/min,升温至150~180℃,在150~180℃温度下煅烧0.5~1.5小时,自然冷却至室温,得到碳化玉米芯,即为一种含油废水处理材料;
所述改性剂为碳酸锂和碳酸钾中的至少一种。优选地,所述改性剂为碳酸锂和碳酸钾按照质量1:(0.8~1.3)组成的混合物。
优选地,所述一种含油废水处理材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)玉米芯粉碎:将玉米芯粉碎,过150~200目筛,得到玉米芯粉末;
(2)碱处理:按重量份计,将15~25份步骤(1)所得玉米芯粉末置于40~60份质量分数为4~6%的NaOH水溶液中,以500~700r/min的转速,搅拌1~3小时,用水抽滤洗涤至中性后,将滤饼置于50~70℃烘箱内,干燥4~6小时,得到碱处理后的玉米芯粉末;
(3)碳化:将步骤(2)所得碱处理后的玉米芯粉末和改性剂按照质量比10:(1~3)置于玛瑙研钵中,研磨均匀,得到混合粉末Ⅰ;将混合粉末Ⅰ平铺于带盖子的瓷坩埚内,随后将瓷坩埚置于马弗炉中,初始温度为15~25℃,升温速率为1~3℃/min,升温至150~180℃,在150~180℃温度下煅烧0.5~1.5小时,自然冷却至室温,得到碳化玉米芯;
(4)水热反应:按重量份计,将5~12份金属离子原料液和1~3份步骤(3)所得的碳化玉米芯依次加入30~50份硫源溶液内,以500~700r/min的转速搅拌20~40分钟,随后转移至聚四氟乙烯反应釜内,于170~190℃下反应100~140小时,自然冷却至室温,经水洗涤抽滤至中性后,于50~70℃烘箱内,干燥8~12小时,研磨后得到一种含油废水处理材料。
所述金属离子原料液的制备方法,步骤如下:按重量份计,将1.6~2.0份Ni(NO3)2·6H2O和1.9~2.3份Fe(NO3)2·9H2O加入80~120份水中,用1~2M NaOH水溶液调节pH至10.2~10.6,随后以500~700r/min转速搅拌20~40分钟,得到金属离子原料液。
所述硫源溶液的制备方法,步骤如下:按重量份计,将5~7份硫代乙酰胺溶于35~45份水中,以500~700r/min转速搅拌20~40分钟,得到硫源溶液。
进一步优选地,所述一种含油废水处理材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)玉米芯粉碎:将玉米芯粉碎,过150~200目筛,得到玉米芯粉末;
(2)碱处理:按重量份计,将15~25份步骤(1)所得玉米芯粉末置于40~60份质量分数为4~6%的NaOH水溶液中,以500~700r/min的转速,搅拌1~3小时,用水抽滤洗涤至中性后,将滤饼置于50~70℃烘箱内,干燥4~6小时,得到碱处理后的玉米芯粉末;
(3)碳化:将步骤(2)所得碱处理后的玉米芯粉末和改性剂按照质量比10:(1~3)置于玛瑙研钵中,研磨均匀,得到混合粉末Ⅰ;将混合粉末Ⅰ平铺于带盖子的瓷坩埚内,随后将瓷坩埚置于马弗炉中,初始温度为15~25℃,升温速率为1~3℃/min,升温至150~180℃,在150~180℃温度下煅烧0.5~1.5小时,自然冷却至室温,得到碳化玉米芯;
(4)水热反应:按重量份计,将5~12份金属离子原料液、1~3份步骤(3)所得的碳化玉米芯和0.4~0.6份CuCo双金属材料依次加入30~50份硫源溶液内,以500~700r/min的转速搅拌20~40分钟,随后转移至聚四氟乙烯反应釜内,于170~190℃下反应100~140小时,自然冷却至室温,经水洗涤抽滤至中性后,于50~70℃烘箱内,干燥8~12小时,研磨后得到一种含油废水处理材料。
所述CuCo双金属材料的制备方法,步骤如下:
按重量份计,将1~3份CuCl2·2H2O和2.0~2.5份CoCl2·6H2O加入50~70份1~2MNaOH水溶液中,以500~700r/min的转速搅拌20~40分钟,得到混合液A;将1.0~2.0份乙二胺和2.0~3.0份次磷酸钠加入50~70份混合液A中,以500~700r/min的转速搅拌20~40分钟,得到混合液B;将混合液B转移至高压釜内,于180~220℃反应20~40分钟,自然冷却至室温,以700~900r/min的转速离心8~12分钟,取沉淀物质于35~45℃真空干燥箱内,干燥5~7小时,得到CuCo双金属材料。
所述玉米芯的作用是:以玉米芯为基材原料,通过碱处理,使玉米芯基材料内部更加疏松,平均孔径变大,再通过高温活化处理,制备玉米芯基多孔碳材料,具有比表面积大,空隙结构发达;通过将碳酸锂和碳酸钾协同对玉米芯基进行改性处理,经高温煅烧后,将锂离子和钾离子插入空隙内部,锂离子将玉米芯基碳材料的孔径范围变小,孔洞结构更加一致,稳固;钾离子可以帮助玉米基碳材料进行抗积碳处理,意外的发现,锂离子和钾离子改性玉米芯碳材料,其与NiFe2S4固溶体和CuCo复合后,可以产生表面等离子共振效应,使得复合含油废水处理材料具有了更宽的光响应范围。
所述水热反应中,合成NiFe2S4固溶体、CuCo双金属材料和改性玉米芯基碳材料进行掺杂,NiFe2S4固溶体是一种新型的半导体材料,其具有合适的禁带宽度以及优秀的导带边缘位置,可以有效的利用可见光发生电子跃迁,电子跃迁后,产生光生电子和光生空穴,光生空穴具有氧化作用,利用光生空穴的氧化能力,产生羟基自由基和超氧自由基,将废水中的有机污染物进行氧化分解,可以将含油废水中的有机污染物进行降解处理,同时玉米芯基碳材料在合成过程中,通过碱处理和改性处理后,具有更多的孔洞结构,具有更大孔径、孔容和比表面积,更快的吸附污染物并给光催化材料提供更多的活性位点,CuCo双金属材料作为光催化材料中的助催化剂,其优异的导电性能,可以将光生电子进行快速转移,从而避免光生电子和光生空穴的复合,提高载流子的分离效率。
具体实施方式
实施例所用原料如下:
玉米芯,购买自灵寿县速达矿产产品加工厂,货号为Y-06。
硫代乙酰胺,购买自济南鸿康达化工有限公司,CAS:62-55-5。
实施例1
一种含油废水处理材料的制备方法,步骤如下:
(1)玉米芯粉碎:将玉米芯粉碎,过180目筛,得到玉米芯粉末;
(2)碱处理:按重量份计,将20份步骤(1)所得玉米芯粉末置于50份质量分数为5%的NaOH水溶液中,以600r/min的转速,搅拌2小时,用水抽滤洗涤至中性后,将滤饼置于60℃烘箱内,干燥5小时,得到碱处理后的玉米芯粉末;
(3)碳化:将步骤(2)所得碱处理后的玉米芯粉末和改性剂按照质量比10:2置于玛瑙研钵中,研磨均匀,得到混合粉末Ⅰ;将混合粉末Ⅰ平铺于带盖子的瓷坩埚内,随后将瓷坩埚置于马弗炉中,初始温度为20℃,升温速率为2℃/min,升温至160℃,在160℃温度下煅烧1小时,自然冷却至室温,得到碳化玉米芯,即为一种含油废水处理材料;
所述改性剂为碳酸锂。
实施例2
一种含油废水处理材料的制备方法,步骤如下:
(1)玉米芯粉碎:将玉米芯粉碎,过180目筛,得到玉米芯粉末;
(2)碱处理:按重量份计,将20份步骤(1)所得玉米芯粉末置于50份质量分数为5%的NaOH水溶液中,以600r/min的转速,搅拌2小时,用水抽滤洗涤至中性后,将滤饼置于60℃烘箱内,干燥5小时,得到碱处理后的玉米芯粉末;
(3)碳化:将步骤(2)所得碱处理后的玉米芯粉末和改性剂按照质量比10:2置于玛瑙研钵中,研磨均匀,得到混合粉末Ⅰ;将混合粉末Ⅰ平铺于带盖子的瓷坩埚内,随后将瓷坩埚置于马弗炉中,初始温度为20℃,升温速率为2℃/min,升温至160℃,在160℃温度下煅烧1小时,自然冷却至室温,得到碳化玉米芯,即为一种含油废水处理材料;
所述改性剂为碳酸钾。
实施例3
一种含油废水处理材料的制备方法,步骤如下:
(1)玉米芯粉碎:将玉米芯粉碎,过180目筛,得到玉米芯粉末;
(2)碱处理:按重量份计,将20份步骤(1)所得玉米芯粉末置于50份质量分数为5%的NaOH水溶液中,以600r/min的转速,搅拌2小时,用水抽滤洗涤至中性后,将滤饼置于60℃烘箱内,干燥5小时,得到碱处理后的玉米芯粉末;
(3)碳化:将步骤(2)所得碱处理后的玉米芯粉末和改性剂按照质量比10:2置于玛瑙研钵中,研磨均匀,得到混合粉末Ⅰ;将混合粉末Ⅰ平铺于带盖子的瓷坩埚内,随后将瓷坩埚置于马弗炉中,初始温度为20℃,升温速率为2℃/min,升温至160℃,在160℃温度下煅烧1小时,自然冷却至室温,得到碳化玉米芯,即为一种含油废水处理材料;
所述改性剂为碳酸锂和碳酸钾按照质量1:1组成的混合物。
实施例4
一种含油废水处理材料的制备方法,步骤如下:
(1)玉米芯粉碎:将玉米芯粉碎,过180目筛,得到玉米芯粉末;
(2)碱处理:按重量份计,将20份步骤(1)所得玉米芯粉末置于50份质量分数为5%的NaOH水溶液中,以600r/min的转速,搅拌2小时,用水抽滤洗涤至中性后,将滤饼置于60℃烘箱内,干燥5小时,得到碱处理后的玉米芯粉末;
(3)碳化:将步骤(2)所得碱处理后的玉米芯粉末和改性剂按照质量比10:2置于玛瑙研钵中,研磨均匀,得到混合粉末Ⅰ;将混合粉末Ⅰ平铺于带盖子的瓷坩埚内,随后将瓷坩埚置于马弗炉中,初始温度为20℃,升温速率为2℃/min,升温至160℃,在160℃温度下煅烧1小时,自然冷却至室温,得到碳化玉米芯;
(4)水热反应:按重量份计,将10份金属离子原料液和2份步骤(3)所得的碳化玉米芯依次加入40份硫源溶液内,以600r/min的转速搅拌30分钟,随后转移至聚四氟乙烯反应釜内,于180℃下反应120小时,自然冷却至室温,经水洗涤抽滤至中性后,于60℃烘箱内,干燥10小时,研磨后得到一种含油废水处理材料。
所述改性剂为碳酸锂和碳酸钾按照质量1:1组成的混合物。
所述金属离子原料液的制备方法,步骤如下:
按重量份计,将1.8份Ni(NO3)2·6H2O和2.1份Fe(NO3)2·9H2O加入100份水中,用1MNaOH水溶液调节pH至10.5,随后以600r/min转速搅拌30分钟,得到金属离子原料液。
所述硫源溶液的制备方法,步骤如下:
按重量份计,将6份硫代乙酰胺溶于40份水中,以600r/min转速搅拌30分钟,得到硫源溶液。
实施例5
一种含油废水处理材料的制备方法,步骤如下:
(1)玉米芯粉碎:将玉米芯粉碎,过180目筛,得到玉米芯粉末;
(2)碱处理:按重量份计,将20份步骤(1)所得玉米芯粉末置于50份质量分数为5%的NaOH水溶液中,以600r/min的转速,搅拌2小时,用水抽滤洗涤至中性后,将滤饼置于60℃烘箱内,干燥5小时,得到碱处理后的玉米芯粉末;
(3)碳化:将步骤(2)所得碱处理后的玉米芯粉末和改性剂按照质量比10:2置于玛瑙研钵中研磨均匀,得到混合粉末Ⅰ;将混合粉末Ⅰ平铺于带盖子的瓷坩埚内,随后将瓷坩埚置于马弗炉中,初始温度为20℃,升温速率为2℃/min,升温至160℃,在160℃温度下煅烧1小时,自然冷却至室温,得到碳化玉米芯;
(4)水热反应:按重量份计,将10份金属离子原料液、2份步骤(3)所得的碳化玉米芯和0.5份CuCo双金属材料依次加入40份硫源溶液内,以600r/min的转速搅拌30分钟,随后转移至聚四氟乙烯反应釜内,于180℃下反应120小时,自然冷却至室温,经水洗涤抽滤至中性后,于60℃烘箱内干燥10小时,研磨后得到一种含油废水处理材料。
所述改性剂为碳酸锂和碳酸钾按照质量1:1组成的混合物。
所述金属离子原料液的制备方法,步骤如下:
按重量份计,将1.8份Ni(NO3)2·6H2O和2.1份Fe(NO3)2·9H2O加入于100份水中,用1M NaOH水溶液调节pH至10.5,随后以600r/min转速搅拌30分钟,得到金属离子原料液。
所述CuCo双金属材料的制备方法,步骤如下:按重量份计,将2份CuCl2·2H2O和2.2份CoCl2·6H2O加入60份2M NaOH水溶液中,以600r/min的转速搅拌30分钟,得到混合液A;将1.5份乙二胺和2.5份次磷酸钠加入60份混合液A中,以600r/min的转速搅拌30分钟,得到混合液B;将混合液B转移至高压釜内,于200℃反应30分钟,自然冷却至室温,以800r/min的转速离心10分钟,取沉淀物质于40℃真空干燥箱内,干燥6小时,得到CuCo双金属材料。
所述硫源溶液的制备方法,步骤如下:按重量份计,将6份硫代乙酰胺溶于40份水中,以600r/min转速搅拌30分钟,得到硫源溶液。
对比例1
一种含油废水处理材料的制备方法,步骤如下:
(1)玉米芯粉碎:将玉米芯粉碎,过180目筛,得到玉米芯粉末;
(2)碱处理:按重量份计,将20份步骤(1)所得玉米芯粉末置于50份质量分数为5%的NaOH水溶液中,以600r/min的转速,搅拌2小时,用水抽滤洗涤至中性后,将滤饼置于60℃烘箱内,干燥5小时,得到碱处理后的玉米芯粉末;
(3)碳化:将步骤(2)所得碱处理后的玉米芯粉末置于玛瑙研钵中,研磨均匀,得到混合粉末Ⅰ;将混合粉末Ⅰ平铺于带盖子的瓷坩埚内,随后将瓷坩埚置于马弗炉中,初始温度为20℃,升温速率为2℃/min,升温至160℃,在160℃温度下煅烧1小时,自然冷却至室温,得到碳化玉米芯,即为一种含油废水处理材料;
测试例1
配置模拟含油废水,具体操作方法如下:称取1.5g机油,加入自来水中配置成600mg/L的含油废水2500mL,使其油水混合均匀,然后稀释成120mg/L的含油废水。
对实施例和对比例中一种含油废水处理材料进行光催化降解含油废水中COD测试,具体操作方法如下:在光催化装置中加入含油废水500mL,按1.5g/L用量加入实施例和对比例中制备的一种含油废水处理材料,用8W紫外灯照射处理5小时,取样4mL,经离心分离取上层清液测定COD和苯含量,测试标准分别采用CJ/T 51-2018《城镇污水水质标准检验方法》重铬酸钾法和CJ/T 51-2018《城镇污水水质标准检验方法》顶空-毛细管柱气相色谱法,测试结果如表1所示。
表1:光催化降解含油废水中苯浓度、COD测试结果
苯(mg/L) COD(mg/L)
含油废水水样 1302.7 306
实施例1 820.6 160
实施例2 750.2 152
实施例3 510.2 130
实施例4 105.5 66
实施例5 57.6 32
对比例1 1122.4 210
化学需氧量(COD)往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大,说明水体受有机物的污染越严重。实施例1和实施例2分别用碳酸锂和碳酸钾对玉米芯进行改性,碳酸锂帮助玉米芯碳化时形成更多,更稳定的孔洞结构,碳酸钾帮助玉米芯碳化过程,避免积碳现象的发生,减少由于积碳而造成的孔洞坍塌,帮助玉米芯碳材料对含油废水中污染物的吸附作用;实施例3用碳酸锂和碳酸钾复配对玉米芯进行改性,二者协同作用,使得实施例3中苯含量和COD值有明显下降;实施例4将改性的玉米芯碳材料与NiFe2S4进行掺杂,NiFe2S4固溶体具有合适的禁带宽度以及优秀的导带边缘位置,在紫外光照射下发生电子跃迁,生成光生电子和光生空穴,从而产生羟基自由基和超氧自由基,将废水中的有机污染物进行氧化分解,可以将含油废水中的有机污染物进行降解处理,从而苯含量和COD值有明显下降;实施例5采用改性玉米芯碳材料与NiFe2S4固溶体、CuCo共掺杂,CuCo双金属材料作为光催化材料中的助催化剂,其优异的导电性能,可以将光生电子进行快速转移,从而避免光生电子和光生空穴的复合,提高载流子的分离效率,进一步增强含油废水处理材料对废水中污染物的清除效果。
测试例2
配置模拟含油废水,具体操作方法如下:称取1.5g机油,加入自来水中配置成600mg/L的含油废水2500mL,使其油水混合均匀,然后稀释配成120mg/L的含油废水。
对实施例和对比例中的一种含油废水处理材料进行含油废水处理,在光催化装置中加入含油废水500mL,按1.5g/L用量加入测试例1回收后的含油废水处理材料,8W紫外灯照射5小时后,将含油废水处理材料进行回收,将回收后的含油废水处理材料进行抽滤洗涤,用水洗三遍后,再用无水乙醇洗涤三遍,于60℃烘箱内干燥10个小时,研磨后得到再生后的含油废水处理材料,将再生后的含油废水处理材料重新进行含油废水处理测试,在光催化装置中加入含油废水500mL,按1.5g/L用量加入上述回收后的含油废水处理材料,用8W紫外灯照射处理5小时,取样4mL,经离心分离取上层清液测定COD和苯含量,测试标准分别采用CJ/T 51-2018《城镇污水水质标准检验方法》重铬酸钾法和CJ/T 51-2018《城镇污水水质标准检验方法》顶空-毛细管柱气相色谱法,用以下公式计算含油废水处理性能的下降率:苯含量去除的性能下降率=(再生后的含油废水处理材料的苯去除率-含油废水处理材料的苯去除率)/含油废水处理材料的苯去除率×100%;COD含量去除的性能下降率=(再生后的含油废水处理材料的COD去除率-含油废水处理材料的COD去除率)/含油废水处理材料的COD去除率×100%。测试结果如表2所示。
表2:含油废水处理材料重复使用性能测试
Figure BDA0003834905810000111
Figure BDA0003834905810000121
实施例4中含油废水处理材料的重复性能得到较大的提升,是因为实施例4将改性后的玉米芯碳材料与NiFe2S4固溶体进行掺杂处理,NiFe2S4可以将玉米芯碳材料吸附的污染物进行分解,从而避免了含有废水中油性成分以及其他污染物对吸附孔洞的堵塞,增强了材料的可回收利用率;实施例5中,将改性玉米芯碳材料与NiFe2S4固溶体和CuCo双金属共掺杂,CuCo作为助催化剂,与NiFe2S4固溶体形成稳定的异质结构,其优异的导电性能,可以将光生电子进行快速转移,从而避免光生电子和光生空穴的复合,使得污染物被分解得更彻底,含油废水处理材料的重复性能得到进一步的提升。

Claims (9)

1.一种含油废水处理材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:玉米芯粉碎、碱处理、碳化。
2.一种含油废水处理材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:玉米芯粉碎、碱处理、碳化、水热反应。
3.如权利要求1或2所述一种含油废水处理材料的制备方法,其特征在于,所述碱处理为:按重量份计,将15~25份玉米芯粉末置于40~60份质量分数为4~6%的NaOH水溶液中,以500~700r/min的转速,搅拌1~3小时,用水抽滤洗涤至中性后,将滤饼置于50~70℃烘箱内,干燥4~6小时,得到碱处理后的玉米芯粉末。
4.如权利要求1或2所述一种含油废水处理材料的制备方法,其特征在于,所述碳化为:将碱处理后的玉米芯粉末和改性剂按照质量比10:(1~3)置于玛瑙研钵中,研磨均匀,得到混合粉末Ⅰ;将混合粉末Ⅰ平铺于带盖子的瓷坩埚内,随后将瓷坩埚置于马弗炉中,初始温度为15~25℃,升温速率为1~3℃/min,升温至150~180℃,在150~180℃温度下煅烧0.5~1.5小时,自然冷却至室温,得到碳化玉米芯。
5.如权利要求4所述一种含油废水处理材料的制备方法,其特征在于,所述改性剂为碳酸锂和/或碳酸钾。
6.如权利要求2所述一种含油废水处理材料的制备方法,其特征在于,所述水热反应为:按重量份计,将5~12份金属离子原料液和1~3份碳化玉米芯依次加入30~50份硫源溶液内,以500~700r/min的转速搅拌20~40分钟,随后转移至聚四氟乙烯反应釜内,于170~190℃下反应100~140小时,自然冷却至室温,经水洗涤抽滤至中性后,于50~70℃烘箱内,干燥8~12小时,研磨后得到一种含油废水处理材料。
7.如权利要求2所述一种含油废水处理材料的制备方法,其特征在于,所述水热反应为:按重量份计,将5~12份金属离子原料液、1~3份碳化玉米芯和0.4~0.6份CuCo双金属材料依次加入30~50份硫源溶液内,以500~700r/min的转速搅拌20~40分钟,随后转移至聚四氟乙烯反应釜内,于170~190℃下反应100~140小时,自然冷却至室温,经水洗涤抽滤至中性后,于50~70℃烘箱内,干燥8~12小时,研磨后得到一种含油废水处理材料。
8.如权利要求7所述一种含油废水处理材料的制备方法,其特征在于,所述CuCo双金属材料的制备方法为:按重量份计,将1~3份CuCl2·2H2O和2.0~2.5份CoCl2·6H2O加入50~70份1~2M NaOH水溶液中,以500~700r/min的转速搅拌20~40分钟,得到混合液A;将1.0~2.0份乙二胺和2.0~3.0份次磷酸钠加入50~70份混合液A中,以500~700r/min的转速搅拌20~40分钟,得到混合液B;将混合液B转移至高压釜内,于180~220℃反应20~40分钟,自然冷却至室温,以700~900r/min的转速离心8~12分钟,取沉淀物质于35~45℃真空干燥箱内,干燥5~7小时,得到CuCo双金属材料。
9.一种含油废水处理材料,采用如权利要求1~8任一项所述方法制备而成。
CN202211084429.4A 2022-09-06 2022-09-06 一种含油废水处理材料及其制备方法 Active CN115340090B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211084429.4A CN115340090B (zh) 2022-09-06 2022-09-06 一种含油废水处理材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211084429.4A CN115340090B (zh) 2022-09-06 2022-09-06 一种含油废水处理材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115340090A true CN115340090A (zh) 2022-11-15
CN115340090B CN115340090B (zh) 2024-06-14

Family

ID=83956245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211084429.4A Active CN115340090B (zh) 2022-09-06 2022-09-06 一种含油废水处理材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115340090B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116395672A (zh) * 2023-03-31 2023-07-07 西南交通大学 荧光碳点的制备方法、抑菌材料以及抑制革兰氏菌的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101362076A (zh) * 2007-08-06 2009-02-11 中国石油化工股份有限公司 一种活性炭吸附剂的再生方法
CN109741965A (zh) * 2019-02-20 2019-05-10 西北师范大学 一种二硫化钼/生物质碳复合电极材料的制备方法
CN113578281A (zh) * 2021-07-21 2021-11-02 宁夏师范学院 一种玉米芯水热碳@聚多巴胺复合材料的制备及应用
CN113845116A (zh) * 2021-09-16 2021-12-28 安徽理工大学 一种基于玉米芯制备电磁波吸收材料的方法
US20220266226A1 (en) * 2020-09-01 2022-08-25 Cqc Intime Testing Technology Co., Ltd. Organic wastewater treatment method based on multi-element co-doping tio2 nano photocatalytic material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101362076A (zh) * 2007-08-06 2009-02-11 中国石油化工股份有限公司 一种活性炭吸附剂的再生方法
CN109741965A (zh) * 2019-02-20 2019-05-10 西北师范大学 一种二硫化钼/生物质碳复合电极材料的制备方法
US20220266226A1 (en) * 2020-09-01 2022-08-25 Cqc Intime Testing Technology Co., Ltd. Organic wastewater treatment method based on multi-element co-doping tio2 nano photocatalytic material
CN113578281A (zh) * 2021-07-21 2021-11-02 宁夏师范学院 一种玉米芯水热碳@聚多巴胺复合材料的制备及应用
CN113845116A (zh) * 2021-09-16 2021-12-28 安徽理工大学 一种基于玉米芯制备电磁波吸收材料的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116395672A (zh) * 2023-03-31 2023-07-07 西南交通大学 荧光碳点的制备方法、抑菌材料以及抑制革兰氏菌的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115340090B (zh) 2024-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Preparation and utilization of sludge-based activated carbon for the adsorption of dyes from aqueous solutions
CN110813240B (zh) 一种超高性能生物质基香蕉皮导向活性炭VOCs吸附剂的制备方法及其应用
CN109012724B (zh) 一种CoMoO4/g-C3N4复合光催化剂及其制备方法和应用
CN111620428B (zh) 一种采用碳化聚苯胺活化过硫酸盐降解有机污染物的方法
CN106861626B (zh) 一种吸附-光催化双功能材料及其制备方法与在挥发性有机气体治理工艺的应用
CN112340830B (zh) 以吸附-解吸后的废弃吸附剂为原料的催化剂在活化过硫酸盐处理高盐有机废水中应用
CN115340090B (zh) 一种含油废水处理材料及其制备方法
CN112023889A (zh) 一种微波辅助油酸原位一步改性活性炭的方法
CN112023878A (zh) 一种去除水体中四环素的磁性多孔茶渣生物炭的制备方法
CN114768857B (zh) 一种纳米零价铁复合材料及其制备方法和应用
CN114394727A (zh) 基于市政污泥生物炭的处理剂的制备方法及应用
CN113880088A (zh) 一种造纸污泥基生物炭的制备方法
CN110203930B (zh) 一种活性炭及其制备方法
CN115779889B (zh) 一种木质素炭/钼酸铋复合光催化剂及其制备方法和应用
CN113976166B (zh) 一种氮掺杂有序介孔炭催化剂的制备方法及应用
CN111298761B (zh) 一种改性海泡石吸附剂及其制备方法与应用
CN108940348B (zh) 铬酸银/硫掺氮化碳z型光催化剂及其制备方法
CN107790167B (zh) 一种吸附-光催化双功能分级多孔复合材料及其制备方法
CN115477349B (zh) 废水处理剂及其制备方法
CN115232325A (zh) 一种低结晶铁锰双金属有机框架材料的制备方法及应用
CN114644334A (zh) 一种高效去除重金属污染物的多层氮掺碳材料的制备方法
CN114054027A (zh) 一种具有磁分离性能的石墨类材料改性赤泥基类芬顿催化剂及其制备方法和应用
CN114160129A (zh) 二氧化钛/多孔碳负载型复合光催化剂的制备方法
CN117299152B (zh) 一种硫掺杂生物炭的制备方法
CN115555006B (zh) 一种浒苔生物碳催化剂的制备方法和应用

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
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20240509

Address after: 2108, building 2, 666 Jiangshan South Road, Huangdao District, Qingdao City, Shandong Province

Applicant after: QINGDAO BRATOR ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO.,LTD.

Country or region after: China

Address before: 202156 No.2, Lane 921, Xinshen Road, Xinhe Town, Chongming District, Shanghai

Applicant before: Shanghai Jinfu Industry Co.,Ltd.

Country or region before: China

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant