[發(fā)明專利]過渡金屬摻雜的固體催化劑、其制備方法及處理水的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310473692.7
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN104549275B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王穎華;陳紅娟;邱峰
• 申請（專利權(quán)）人: 王穎華;陳紅娟;邱峰
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J23/72;B01J23/06;B01J23/34;B01J29/80;C02F1/72
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 王春偉;劉繼富

1.一種過渡金屬摻雜的固體催化劑，包含：

載體，所述載體為α活性氧化鋁或改性沸石；和

摻雜在所述載體上的選自Fe、Cu、Mn、Zn和Ni中的一種或更多種的過渡金屬；

其中所述載體的粒徑為0.2mm～10mm，所述過渡金屬在所述載體的外表面和孔道表面中的摻雜深度為2nm到10nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體催化劑，其中所述載體的粒徑為1mm～8mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體催化劑，其中所述載體的粒徑為2mm～4mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的固體催化劑，其中所述過渡金屬在所述載體的外表面和孔道表面中的摻雜深度為3到5nm。

5.一種制備權(quán)利要求1-4任一項所述的過渡金屬摻雜的固體催化劑的方法，包括以下步驟：

a)使得α活性氧化鋁或改性沸石與選自Fe、Cu、Mn、Zn和Ni中的一種或更多種的過渡金屬的化合物的水溶液接觸，在過渡金屬化合物溶液徹底浸漬沸石后加入堿溶液，然后將溫度升高至90℃～110℃進(jìn)行動態(tài)金屬摻雜，得到金屬摻雜的固體催化劑前體；

b)對步驟a)得到的金屬摻雜的固體催化劑前體進(jìn)行煅燒，所述煅燒的溫度為200℃～420℃；得到過渡金屬摻雜的固體催化劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在上述步驟a)之前，上述方法還包括：

將所述α活性氧化鋁或改性沸石在溫度為100℃～200℃的條件下干燥1h～8h。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述α活性氧化鋁或改性沸石在溫度為100℃～200℃的條件下干燥2h～6h。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在所述步驟a)中，所述過渡金屬的化合物為所述過渡金屬的硝酸鹽、氯化物或硫酸鹽及其組合。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述過渡金屬化合物溶液的質(zhì)量濃度為10％～60％；所述堿溶液選自氫氧化鈉和氫氧化鉀的水溶液并且其質(zhì)量濃度為1％～10％。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述過渡金屬化合物溶液的質(zhì)量濃度為20％～50％；所述堿溶液為氫氧化鈉和氫氧化鉀的水溶液并且其質(zhì)量濃度為2％～8％。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述堿溶液為氫氧化鈉和氫氧化鉀的水溶液并且其質(zhì)量濃度為4-6％。

12.根據(jù)權(quán)利要求5到11任一項所述的方法，其中在所述步驟a)中，所述動態(tài)金屬摻雜在溫度為95℃～105℃的條件下進(jìn)行，時間為1h～20h。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述步驟a)中，所述動態(tài)金屬摻雜在蒸汽回流下進(jìn)行，時間為5h～15h；

在所述步驟b)中，所述煅燒的時間為1h～10h。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在所述步驟a)中，所述動態(tài)金屬摻雜的時間為6h～10h；

在所述步驟b)中，所述煅燒的溫度為260到400℃；所述煅燒的時間為2到8h。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述步驟b)中，所述煅燒的溫度為300到400℃；所述煅燒的時間為4到6h。

16.一種利用權(quán)利要求1到4任一項的固體催化劑處理水以降低其中的COD的方法，所述方法包括以下步驟：

a)將雙氧水與含有COD的原水混合，得到混合原水，

b)使步驟a)得到的混合原水通過處理器，所述處理器中填充有權(quán)利要求1到5任一項所述的固體催化劑。