[發(fā)明專利]基體改性的Pd/Fe/PVDF·Al2O3催化劑的制備方法

無效

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• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103878026A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 孟昭虹
• 申請（專利權）人: 哈爾濱師范大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發(fā)明屬于化工和催化劑技術領域，具體而言，涉及基體改性的Pd/Fe/PVDF·Al2O3催化劑的制備方法。?

背景技術

由于聚偏氟乙烯(PVDF)具有耐酸、耐堿及特別穩(wěn)定的性能其作為載體受到人們的關注，盡管PVDF具有很多優(yōu)點，但由于它具有強烈的疏水性，易造成膜污染，使PVDF膜的應用受到了嚴重的限制，但是PVDF載體的疏水性使其很難與水溶液接觸浸潤，為了能夠使納米Pd/Fe催化還原劑成功地負載在PVDF疏水材料上，有必要對載體進行有效的親水改性，來提高PVDF載體表面的親水性。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基體改性的Pd/Fe/PVDF·Al2O3催化劑的制備方法，為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，擬采用如下技術方案：?

本發(fā)明涉及一種基體改性的Pd/Fe/PVDF·Al2O3催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟：?

（1）PVDF·Al2O3改性載體的制備?

將一定量的聚偏氟乙烯粉末溶于N,N-二甲基乙酰胺溶劑中，持續(xù)攪拌直至完全溶解，向其中加入納米三氧化二鋁(Al2O3)顆粒，加入分散劑六偏磷酸鈉((NaPO₃)₆)促進顆粒均勻分散，加入成孔劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)使制備的載體具有一定孔隙，當Al2O3與溶劑均勻混合后，置于超聲分散器中20-40min后取出，恒溫靜止24-48h以脫除溶液中的氣泡；在室溫下用固-液相轉化法將脫泡后的溶液流延在玻璃板，并用刮刀刮出適當厚度，制備出基體改性的載體；將改性載體在乙醇溶液中固化放置24h，取出用蒸餾水清洗放置與去離子水中備用；?

（2）PAA交聯(lián)的Fe²⁺/PVDF·Al2O3的制備?

取PVDF·Al2O3改性載體放入由乙二醇、F_eSO₄·7H₂O溶液和PAA溶液組成的混合溶液中，浸泡10-20min，取出載體后，將載體放到網(wǎng)狀支撐上方，放入真空干燥箱中于110-120℃烘干2-4h，得到經(jīng)PAA交聯(lián)處理的含有Fe²⁺的PVDF·Al2O3載體；?

（3）納米Pd/Fe/PVDF·Al2O3催化還原劑的制備?

先將PAA交聯(lián)的Fe²⁺/PVDF·Al2O3載體浸入到0.3-0.5M的KBH₄的KOH溶液中8-12min，將載體上所螯合的二價鐵離子還原生成了納米鐵顆粒；將負載納米鐵的PVDF·Al2O3載體放入含有一定醋酸鈀的乙醇溶液中鈀化10-15min，Pd²⁺在納米單質(zhì)鐵的還原下沉積在納米鐵表面，用無水乙醇清洗的載體表面，則可制備出負載型納米Pd/Fe/PVDF·Al2O3催化還原劑，將Pd/Fe/PVDF·Al2O3用乙醇清洗三次，放入無水乙醇中備用。?

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，納米Al2O3的添加量為PVDF的1-4%，優(yōu)選為2%。?

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式中，所述交聯(lián)液中FeSO₄·7H₂O的濃度為2.5-3.5%。?

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式中，催化劑中的鐵是以Fe°的形式存在。?

本發(fā)明對PVDF載體進行基體改性，制備PVDF·Al2O3載體，增加鐵的負載量和提高脫氯率。?

附圖說明

圖1納米Al2O3含量對PVDF載體比表面積的影響；?

圖2不同Al2O3添加量對PVDF載鐵量的影響；?

圖3不同改性PVDF·Al2O3載體對MCAA脫氯率的影響；?

圖4親水化與未親水化對不同改性PVDF·Al2O3載體的載鐵量影響；?

圖5親水化與未親水化對PVDF·Al2O3載體脫氯率影響；?

圖6PAA與Fe2+及EG的螯合反應；?

圖7采用PAA交聯(lián)的PVDF·Al2O3載體制備負載納米Pd/Fe雙金屬顆粒的流程圖；?

圖8交聯(lián)液濃度對PVDF·Al2O3載體上鐵含量的影響；?

圖9FeSO4·7H2O含量與載鐵量的關系；?

圖10納米Pd/Fe/PVDF·Al2O3雙金屬顆粒的XRD譜圖。?

具體實施方式

1PVDF·Al2O3載體的制備工藝?