非均相臭氧催化剂的制备方法及其产品和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107715890A(43)申请公布日2018.02.23(21)申请号201711065843.X(22)申请日2017.11.02(71)申请人上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司地址200241上海市闵行区江川东路28号(72)发明人何丹农代卫国童琴邓洁赵昆峰金彩虹(74)专利代理机构上海东亚专利商标代理有限公司31208代理人董梅(51)Int.Cl.B01J23/80(2006.01)C02F1/78(2006.01)C02F103/34(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称非均相臭氧催化剂的制备方法及其产品和应用(57)摘要本发明涉及一种非均相臭氧催化剂的制备方法及其产品和应用，包括氧化镍纳米片水热生长在堇青石蜂窝陶瓷的表面和氧化锌纳米棒在生长了氧化镍纳米片的堇青石蜂窝陶瓷表面的生长。与常规浸渍法制备的臭氧催化剂相比，本发明中采用两步水热法先在堇青石蜂窝陶瓷载体表面生成氧化镍纳米片，然后在生长了氧化镍纳米片的堇青石蜂窝陶瓷表面水热生长氧化锌纳米棒的方法不仅提高了催化剂与载体的结合力，而且大大增加了臭氧催化剂的活性面积，从而加速臭氧分解产生羟基自由基，进而加快污水中有机物的氧化速率。该臭氧催化剂制备简单，催化效率高，不易脱落，可重复使用。CN107715890ACN107715890A权利要求书1/1页1.一种非均相臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：（1）氧化镍纳米片在堇青石蜂窝陶瓷表面的水热生长将六水合硝酸镍和氢氧化钠分别溶于水中，六水合硝酸镍、氢氧化钠的物质的量比为1：（1-3），在不断搅拌硝酸镍溶液的过程中，逐滴将氢氧化钠溶液滴加其中，然后用硝酸调节溶液的pH至偏碱性条件，继续搅拌一段时间，得到前驱体溶液；将前驱体溶液转移到内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，将堇青石蜂窝陶瓷浸入前驱体溶液中密封，水热反应，反应完成后，取出产物，用去离子水清洗，煅烧，即得生长了氧化镍纳米片的堇青石蜂窝陶瓷；（2）氧化锌纳米棒在生长了氧化镍纳米片的堇青石蜂窝陶瓷表面的生长称取六次甲基四按（(CH2)6N4）、硝酸锌（Zn(NO3)2）与水混合，(CH2)6N4、Zn(NO3)2、水的添加量的质量比为1：（2-4）：（300-500），搅拌，得到前驱体溶液；将前驱体溶液转移到密封反应釜中，将生长了氧化镍纳米片的堇青石蜂窝陶瓷浸入前驱体溶液中，水热反应；反应完成后，取出产物，清洗，煅烧，即可得到臭氧催化剂。2.根据权利要求1所述非均相臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中：pH值的范围为：pH=7-9；水热反应的工艺条件为：在170-190℃下反应6-10h；煅烧的工艺条件为：在400-600℃下煅烧2-6h。3.根据权利要求1所述非均相臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中：水热反应的工艺条件为：在80-100℃下反应3-7h；煅烧的工艺条件为：在400-600℃下煅烧4-8h。4.一种非均相臭氧催化剂，其特征在于根据权利要求1-3任一所述方法制备得到。5.根据权利要求4所述非均相臭氧催化剂在废水处理中的应用。2CN107715890A说明书1/4页非均相臭氧催化剂的制备方法及其产品和应用技术领域[0001]本发明属于废水处理领域，具体涉及一种非均相臭氧催化剂的制备方法及其产品以及在废水处理中的应用。背景技术[0002]臭氧催化氧化技术是一种高效的废水深度处理技术，是近年来工业废水处理领域的研究热点。与臭氧单独作为氧化剂相比，臭氧与催化剂相互作用产生的羟基自由基对废水中有机物的氧化能力更强，氧化速率更快，几乎可以氧化所有的污染物，能较为有效地解决有机物降解不完全的问题。臭氧催化氧化技术分为均相臭氧催化氧化技术和非均相臭氧催化氧化技术，在均相臭氧催化氧化技术中，催化剂分布均匀且催化活性高，作用机理清楚，易于研究和把握。但是，它的缺点也很明显，催化剂混溶于水，导致其易流失、不易回收并产生二次污染，运行费用较高，增加了水处理成本。非均相臭氧催化氧化技术中的催化剂以固态形式存在，易与废水分离，能重复利用，运行费用低，在实际废水处理中被广泛应用。发明内容[0003]为克服现有技术的不足，本发明目的在于：提供一种非均相臭氧催化剂的制备方法。[0004]本发明再一目的在于：提供一种上述方法制备的产品。[0005]本发明又一目的在于：提供一种上述产品的应用。[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种非均相臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：（1）氧化镍纳米片在堇青石蜂窝陶瓷表面的水热生长将六水合硝酸镍和氢氧化钠分别溶于水中，在不断搅拌硝酸镍溶液的过程中，逐滴将氢氧化钠溶液滴加其中，然后用硝酸调