[發(fā)明專利]一種鈣摻雜鐵氧化物中空球的制備及在催化氧化氯代揮發(fā)性有機化合物中的應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210547760.5
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103861598A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬小東;周婷;馮璽
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J35/08;B01D53/86;B01D53/70
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈣摻雜鐵氧化物中空球的制備方法，并使用上述材料實現(xiàn)對氯代揮發(fā)性有機化合物模型化合物鄰二氯苯高效、快速、安全地催化氧化。本發(fā)明專利也適于處理其他氯代揮發(fā)性有機化合物。

背景技術(shù)

近年來，垃圾焚燒產(chǎn)生的氯代揮發(fā)性有機化合物污染問題已引起了人們的廣泛關(guān)注。由于這類物質(zhì)難于降解，對環(huán)境和人體健康具有極大的危害，對焚燒煙氣中氯代揮發(fā)性有機污染物的控制技術(shù)研究已成為環(huán)境化學領(lǐng)域研究的熱點。

控制焚燒煙氣中氯代揮發(fā)性有機化合物污染的技術(shù)主要為吸附法、催化氧化法。吸附法無法實現(xiàn)對高毒性氯代揮發(fā)性有機化合物的根本去除。而催化氧化法具有反應(yīng)溫度低、產(chǎn)物安全性無毒的優(yōu)點，在氯代揮發(fā)性有機化合物的污染治理中具有重要的應(yīng)用前景，而新型高效催化劑的研制是催化氧化法的關(guān)鍵所在。

Krishnamoorthy等^[1]研究表明Al₂O₃和TiO₂為載體的過渡金屬氧化物(Cr₂O₃、V₂O₅、MoO₃、和Co₃O₄)具有催化氧化鄰二氯苯的反應(yīng)活性；Weber等^[2]研究發(fā)現(xiàn)TiO₂負載的V₂O₅-WO₃催化劑可在較低溫度下催化分解二噁英、氯苯和多環(huán)芳烴；Larrubia等^[3]研究發(fā)現(xiàn)TiO₂負載的V₂O₅-MoO₃催化劑可去除2-氯丙烷、鄰二氯苯及二噁英等多種氯代有機化合物。

近年來，鐵氧化物因其高效、安全、廉價的優(yōu)點被用于氯代揮發(fā)性有機化合物的污染控制。Lomnicki等^[4]發(fā)展了一種負載型鐵氧化物催化氧化氯代芳烴類有機化合物的方法；Khaleel等^[5]發(fā)現(xiàn)負載型、混合型鐵鈦氧化物具有氧化分解氯苯類有機化合物的反應(yīng)活性；Wang^[6]等研究發(fā)現(xiàn)臭氧可輔助鐵錳氧化物分解氯苯類有機化合物。

催化劑的結(jié)構(gòu)對催化反應(yīng)活性有著重要的影響。已有研究表明具有中空球結(jié)構(gòu)的金屬氧化物往往具有較大的比表面積，在催化反應(yīng)中可提供更多的活性位點。Li等^[7]報道了一種無模板法制備MFe₂O₄(M＝Fe，Co)中空球的方法。中文專利(CN?101037232A)報道了一種制備粒徑可控的氧化鐵中空球的方法。該制備方法以無機鐵鹽和尿素為原料，溶解于低級一元醇/水混合體系中，通過共沉淀技術(shù)得到含鐵前驅(qū)體，然后將其分散于低級一元醇/水混合體系中，在混合溶劑熱條件下，進行反應(yīng)，可以得到具有單晶中空結(jié)構(gòu)的Fe₂O₃亞微米顆粒。中文專利(CN?102452687A)報道了一種多孔納米α-Fe₂O₃中空球的制備方法及其低溫酒敏性的應(yīng)用。該專利報道了以無機鐵鹽、草酸和尿素為原料，經(jīng)水熱反應(yīng)、洗滌、干燥、焙燒可制備得到一種多孔納米α-Fe₂O₃中空球的方法。中文專利(CN?101817562?A)報道了一種利用葡糖糖制備碳微球，然后利用碳微球為模板制備α-Fe₂O₃中空球的方法。

綜上所述，鐵氧化物可被用于催化氧化氯代揮發(fā)性有機化合物，關(guān)于鐵氧化物中空球制備的研究已有報道，但到目前為止，以碳微球為模板，制備的鈣摻雜鐵氧化物中空球未見報道。

本發(fā)明就是針對上述問題，制備一種鈣摻雜鐵氧化物中空球，并用于催化氧化氯代揮發(fā)性有機化合物。

參考文獻

[1]S.Krishnamoorthy，J.A.Rivas，M.D.Amiridis，Catalytic?oxidation?of?1，2-dichlorobenzene?over?supported?transition?metal?oxides，J?Catal.193(2000)264-272.