一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115888726A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211373395.0(22)申请日2022.11.04(71)申请人榆林学院地址719000陕西省榆林市榆阳区崇文路51号(72)发明人高平强魏建雄张岩郭晓雲(74)专利代理机构西安合创非凡知识产权代理事务所(普通合伙)61248专利代理师黄海红(51)Int.Cl.B01J23/78(2006.01)B01J35/10(2006.01)C02F1/72(2006.01)C02F101/34(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法(57)摘要本发明公开了一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法，以活性焦、七水合硫酸铁和六水合硝酸镁为原料，先将七水合硫酸铁和六水合硝酸镁溶解于水，然后投加一定量的活性焦，经沉淀、洗涤、蒸发干燥、焙烧、冷却，制备得到可催化活化过硫酸盐的活性焦复合催化材料。通过本发明方法制备的煤基活性焦负载复合金属催化剂能够氧化去除水中有机污染物，其对废水中有机污染物，尤其是酚类有机物的去除率达到92%以上，效果显著。本发明方法制备的催化剂催化活性优异、处理时间短、步骤简单、微孔结构丰富、比表面积大、成本低廉、来源广泛、绿色环保，对于有效活化过硫酸盐并实现对苯酚的有效降解具有重要意义。CN115888726ACN115888726A权利要求书1/1页1.一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：将七水合硫酸铁和六水合硝酸镁溶解于蒸馏水中；S2：将活性焦粉碎并过筛，再将过筛后的活性焦加入到步骤S1配置好的溶液中，加氨水将溶液PH调节至10左右，并搅拌混合，搅拌结束后静置24h；S3：将步骤S2所得混合物抽滤，并用去离子水洗涤至中性；S4：将步骤S3所得混合物干燥至恒重；S5：将干燥后的混合物在氮气气氛下进行焙烧；S6：焙烧结束后，将所得产物进行冷却，即得活性焦复合催化材料。2.根据权利要求1所述的一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法，其特征在于：按照质量百分比计，包括70‑95%的活性焦，5‑30%的七水合硫酸铁与六水合硝酸镁。3.根据权利要求1所述的一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法，其特征在于：所述步骤S1中将0.5‑1.5g的七水合硫酸铁和3‑6g的六水合硝酸镁溶于100mL蒸馏水中。4.根据权利要求1所述的一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法，其特征在于：所述步骤S2中过筛目数为80‑200目，氨水浓度为0.5‑1mol/L，搅拌速率为200‑400r/min，搅拌时间为0.5‑3h。5.根据权利要求1所述的一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法，其特征在于：所述步骤S4中的干燥温度为80‑120℃。6.根据权利要求1所述的一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法，其特征在于：所述步骤S5中进行焙烧时先将混合物在氮气气氛下升温至600‑900℃，再在氮气气氛下焙烧100‑150min。7.根据权利要求6所述的一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法，其特征在于：所述氮气升温速率为5‑15℃/min。8.根据权利要求1所述的一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法，其特征在于：所述步骤S6中冷却时间为6‑12h。2CN115888726A说明书1/6页一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法技术领域[0001]本发明涉及催化剂制造技术领域，具体涉及一种基于煤基活性焦制备复合催化材料的方法。背景技术[0002]含酚废水主要存在于煤化工、石油化工、制药、苯酚及酚醛树脂生产等行业的工业废水中，含有苯酚、氯酚、萘酚等高毒性、难降解的有机物，对人体的呼吸系统和神经系统造成很大的伤害，吸入、食入和经皮肤吸收进入人体会引起头疼、咳嗽、眩晕、恶心、呕吐、虚脱等不良症状。目前，含酚废水的主要处理技术方法可分为破坏性法和非破坏性法。非破坏性方法有吸附法、沉淀过滤法、膜分离法等，可直接去除酚类物质，但不能将其降解或矿化；破坏性方法主要有高级氧化法和生物法，这类处理直接破坏酚类物质分子的结构或使其矿化。生物法因其经济、效果好而被广泛使用；但其操作复杂，对进水水质要求较高，不适用于高毒性、可生化性差的含酚废水。[0003]高级氧化法在水处理领域应用最为广泛，该方法采用氧化剂与水体中有机污染物发生反应，破坏污染物的分子结构，使其转化为其他小分子物质甚至将污染物彻底矿化，达到污染物去除的目的。以过硫酸盐(如过硫酸钾)为基础的高级氧化技术被认为是消除酚类物质的一种高效的方法，与基于羟基自由基的高级氧化技术相比，过硫酸盐产生的硫酸根自由基具有更高的氧化还原电位，更宽的PH值应用范围，更强的目标