[發明專利]一種基于廢白土的三維網狀型吸附催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201811186400.0
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109174201B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 丁輝;郝利靜;趙丹
• 申請（專利權）人: 天津大學前沿技術研究院有限公司
• 主分類號: B01J31/32
• 分類號: B01J31/32;B01J35/10;B01J20/24;B01J20/28;B01J20/32;C09K17/02;B09C1/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

本發明涉及一種基于廢白土的三維網狀型吸附催化劑的制備方法，包括(Mn，Mo?LDH)(錳鉬水滑石)粉末的制備過程；SBE與(Mn，Mo?LDH)(廢白土與錳鉬水滑石)粉末的復合過程；三維網狀型SBE/C?(Mn，Mo?LDH)吸附催化劑(表面附著碳納米顆粒的廢白土與錳鉬水滑石復合的三維網狀吸附催化劑)的制備過程。吸附催化劑是通過浸漬方式制得的介孔材料，具有高的比表面積，與(Mn，Mo?LDH)復合，吸附和降解能力提高，Cd²⁺和土霉素去除率分別增加68％，74％。同時也實現了廢白土的回收利用，簡單，易行，綠色，環保。

技術領域

本發明涉及一種廢白土的改性方法，屬于材料制備技術領域。具體涉及一種將油分碳化在廢白土表面，進而與(Mn，Mo-LDH)(層中陽離子為Mn和Mo的水滑石，下同。)復合的三維高吸附高降解能力的改性廢白土；特別是一種基于廢白土的三維網狀型吸附催化劑的制備方法。

背景技術

在油品精制過程中，通常使用2％～3％的活性白土對油品進行補充精制，油品精制過后失去吸附活性的白土即為廢白土(SBE Spent bleaching earth)。廢白土的主要成分為原活性白土和約30％的油分。長久以來，廢白土處理一直是世界各國面臨的難題，很多企業將廢白土直接掩埋，或焚燒，或交給環保部門處理。因此廢白土不僅沒有得到充分合理的利用，還會造成環境嚴重污染，危及地下水質，毀滅植物生長的環境，同時由于其中高不飽和油與空氣中的氧接觸容易發生氧化反應，釋放大量熱量，發生自燃，引起火災。為了資源化利用廢白土，目前有不少的處理方法，如高壓壓榨壓法、離心分離法、水煮法、及表面活性劑法等。但這些方法處理廢白土的過程中都有一定的局限性，未能很好地綜合利用廢白土。

2015年公布的《中國耕地地球化學調查報告》(2015)顯示：我國耕地中，重金屬污染或超標的點位比例占8.2％，覆蓋面積近1.14億畝。其中Cd的累積程度最高，平均值為0.25mg/kg，是土壤背景值的2.6倍。抗生素在防治動物疾病、提高生產效率等方面起著重要的作用,常常被用作飼料添加劑。由于抗生素一般在體內代謝率很低，因此，畜禽糞便和廢水中經常有抗生素的檢出，其中土霉素是檢出率很高的一種四環素類抗生素。尋找一種廉價、易得、環境友好、選擇性強，能夠同時去除重金屬和抗生素的吸附催化劑迫在眉睫。

CN106753417A公開了一種基于廢白土和脫硫石膏的鹽堿地改良劑及鹽堿地改良方法。改良劑由以下重量百分比的組分組成：廢白土65～75％，復合微生物菌劑0.5～2％，植酸3～6％，脫硫石膏10～15％，脂肪醇聚氧乙烯醚3～21.5％；該專利中脂肪醇聚氧乙烯醚是一種非離子表面活性劑，研究表明，非離子表面活性劑會抑制土壤對多氯聯苯的解吸，并且可與土壤中的重金屬發生競爭吸附，當其質量分數過高時，能降低土壤中鎘的可移動性和生物有效性。此改良劑對重金屬的去除效果并不理想。CN102284276A公開了一種廢白土制備復合吸附劑的方法，以廢白土與致孔劑及粘結劑充分混合，經捏合，造粒，碳化和水熱活化得復合顆粒吸附劑。廢白土不經壓榨去油直接參與生產，會造成土壤的富營養化，滋生大量細菌，改變土壤的理化性質。該專利局限于空氣與水質的凈化，由于水玻璃的添加，不能應用于土壤的凈化中。另外該專利對于重金屬與抗生素的去除效果并未報道。

水滑石類化合物(LDH)又稱層狀金屬氫氧化物或陰離子粘土，是一種具有層間可交換陰離子，層中陽離子可調的層狀雙羥基八面體結構的化合物。碳化后的納米碳廢白土與LDH復合，實現了高吸附容量。吸附劑的高吸附容量可歸因于碳物種和LDH的協同效應。表面含有碳納米顆粒的廢白土與LDH復合，不僅吸附能力較活性白土提高了43.9％，而且由于LDH中陽離子可調，可以實現較強的催化能力，所以此吸附催化劑還對有機污染物有極大的催化氧化能力。現有的(Mg，Al-LDH)，(Fe，Ni-LDH)不能產生具有氧化能力的OH·，而(Mn，Mo-LDH)由于Mn和Mo的存在，可以產生大量的OH·，所以可實現較強的催化氧化能力。目前水，大氣，土壤污染嚴重，急需一種高性能的吸附催化劑來改善環境問題。本發明的吸附催化劑有望改善環境問題。

發明內容