[發明專利]利用炭黑限制型納米金催化劑處理硝基芳香烴類物質的方法

在審

• 申請號: 201811131430.1
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN110947380A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 曾光明;秦蕾;賴萃;符玉葵;黃丹蓮;張辰;程敏;曾毅;周成赟;王晗;文曉鳳;柳詩語
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B01J23/52
• 分類號: B01J23/52;B82Y30/00;B82Y40/00;C02F1/70;C02F101/38
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 何文紅

1.一種利用炭黑限制型納米金催化劑處理硝基芳香烴類物質的方法，其特征在于，所述方法是采用炭黑限制型納米金催化劑對硝基芳香烴類物質進行處理；所述炭黑限制型納米金催化劑包括炭黑和納米金顆粒，所述納米金顆粒固定在炭黑的內部和表面。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述納米金顆粒以鑲嵌的形式固定在炭黑內部的孔道內；所述納米金顆粒以包裹的形式固定在炭黑表面；所述炭黑限制型納米金催化劑中納米金顆粒的含量為0.4wt％～1.39wt％；所述炭黑為納米球顆粒，粒徑為20nm～40nm；所述納米金顆粒的平均粒徑為2nm～10nm。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述炭黑限制型納米金催化劑的制備方法包括以下步驟：

S1、將炭黑與乙二醇混合，攪拌，超聲，得到炭黑-乙二醇懸濁液；

S2、將步驟S1中得到的炭黑-乙二醇懸濁液加熱至65℃～100℃，加入含有Au³⁺的溶液進行還原反應，過濾，洗滌，得到炭黑限制型納米金催化劑。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述炭黑與乙二醇的比例為200mg∶50mL～80mL；

所述步驟S2中，所述炭黑-乙二醇懸濁液與含有Au³⁺的溶液的體積比為70∶1～5；所述含有Au³⁺的溶液為氯金酸溶液；所述氯金酸溶液的濃度為8g/L～12g/L。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述攪拌的轉速為400r/min～1500r/min；所述攪拌的時間為10min～30min；所述超聲在溫度為5℃～40℃下進行；所述超聲的時間為30min～60min；

所述步驟S2中，所述加熱在攪拌條件下進行，所述攪拌的轉速為400r/min～1500r/min；所述還原反應在攪拌條件下進行，所述攪拌的轉速為400r/min～1500r/min；所述還原反應的時間為2h～6h；所述洗滌為采用水和無水乙醇各洗滌3次～5次。

6.根據權利要求1～5中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法是采用炭黑限制型納米金催化劑對水體中的硝基芳香烴類物質進行處理，包括以下步驟：將炭黑限制型納米金催化劑與含硝基芳香烴類物質水體混合，攪拌直至達到吸附平衡，加入硼氫化鹽進行催化還原反應，完成對水體中硝基芳香烴類物質的處理。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述炭黑限制型納米金催化劑的添加量為每升含硝基芳香烴類物質水體中添加炭黑限制型納米金催化劑100mg～400mg；所述含硝基芳香烴類物質水體與硼氫化鹽的比例為50mL∶0.03g～0.14g。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述含硝基芳香烴類物質水體中硝基芳香烴類物質的濃度為0.5g/L～1.0g/L。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述含硝基芳香烴類物質水體中硝基芳香烴類物質為2-硝基酚、3-硝基酚、4-硝基酚、2,4-硝基酚、剛果紅、甲基橙和鉻黑T中的至少一種；所述硼氫化鹽為硼氫化鈉。

10.根據權利要求7～9中任一項所述的方法，其特征在于，所述攪拌的時間為20min～60min；所述催化還原反應的時間為3min～15min。