[發(fā)明專利]一種高效凹凸棒石黏土基催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510713056.6
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN105214669B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張波濤;向渭旭;滕彥國;張陽;王金生
• 申請（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;C02F1/72
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;牛艷玲

1.一種用于硫酸根自由基氧化的凹凸棒石黏土基復(fù)合催化劑，包含過渡金屬氧化物和作為載體的凹凸棒石黏土，所述催化劑通過如下方法制備得到：

1)將過渡金屬的鹽、凹凸棒石黏土與水混合，獲得懸濁液；

2)將步驟1)得到的懸濁液烘干，得到鈷鹽和凹凸棒石黏土的混合物；

3)將步驟2)得到的混合物煅燒、碾磨；

所述過渡金屬為Co，過渡金屬氧化物中金屬的摩爾數(shù)與作為載體的凹凸棒石黏土的質(zhì)量之比為0.08～0.12mmol:1g；

過渡金屬的氧化物為Co₂O₃、Co₃O₄或其混合物；

煅燒溫度為600～650℃；煅燒時間為4～6小時；

所述凹凸棒石黏土在煅燒后還經(jīng)過研磨；

過渡金屬氧化物中金屬的摩爾數(shù)與作為載體的凹凸棒石黏土的質(zhì)量之比為0.1mmol:1g。

2.權(quán)利要求1所述的催化劑，其中煅燒溫度為600℃。

3.權(quán)利要求2所述的催化劑，其中作為載體的凹凸棒石黏土的BET比表面積為200～500m²/g。

4.權(quán)利要求2所述的催化劑，其中作為載體的凹凸棒石黏土的BET比表面積為300m²/g。

5.權(quán)利要求1-4任一項所述催化劑的制備方法，包括如下步驟：

1)將過渡金屬的鹽、凹凸棒石黏土與水混合，獲得懸濁液；

2)將步驟1)得到的懸濁液烘干，得到鈷鹽和凹凸棒石黏土的混合物；

3)將步驟2)得到的混合物煅燒、碾磨，得到產(chǎn)品；

其中：

步驟1)中，

將過渡金屬的鹽加入去離子水中，充分溶解后，加入凹凸棒石黏土，攪拌制得懸濁液；

所述過渡金屬的鹽由過渡金屬的陽離子與陰離子組成，所述過渡金屬的鹽任選地選擇其適宜的溶劑合物；

所述過渡金屬的陽離子選自Co²⁺；陰離子選自Cl^-、Br^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-、PO₄^3-中的一種或多種的混合物；

步驟2)中，

將步驟1)得到的懸濁液置于烘箱中烘干，溫度為40～80℃，時間為1～12h；

步驟3)中，

將得到的烘干后均勻混合的過渡金屬的鹽和凹凸棒黏土進行碾磨，置于600～650℃的高溫爐中煅燒。

6.權(quán)利要求5所述的方法，其中：

步驟1)中，所述溶劑合物為水合物的形式；

步驟2)中，將步驟1)得到的懸濁液置于烘箱中烘干，溫度為50～60℃，時間為4～6h；

步驟3)中，將得到的烘干后均勻混合的過渡金屬的鹽和凹凸棒黏土進行碾磨，置于600℃的高溫爐中，煅燒4～6小時；

使硝酸鈷完全分解，變?yōu)殁挼难趸铮纪拱麴ね潦ソY(jié)晶水；且結(jié)構(gòu)水重量比含量在5重量％以下。

7.權(quán)利要求1-4任一項所述催化劑用于硫酸根自由基氧化方法的用途，其中所述硫酸根自由基氧化方法用于處理有機污染物。

8.權(quán)利要求7所述的用途，其中所述硫酸根自由基氧化方法用于處理橙黃G。

9.權(quán)利要求7所述的用途，其中用于所述硫酸根自由基氧化方法的氧化劑過硫酸鹽選自單過硫酸的鈉鹽、銨鹽、鉀鹽、過二硫酸的鈉鹽、銨鹽、鉀鹽，或其混合物。

10.權(quán)利要求9所述的用途，其中所述氧化劑為單過氧硫酸氫鹽化合物2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄。