[發明專利]W摻雜CeO2不同負載量的新型鋼渣基膠凝材料的制備方法

在審

• 申請號: 201811388468.7
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109550495A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 康樂;杜慧玲;張耀君;杜嫻;張森;王明亮;劉躍
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J23/889;C02F1/30;C01B3/04
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本發明公開了一種W摻雜CeO₂不同負載量的新型鋼渣基膠凝材料的制備方法，以鋼渣為原料，氫氧化鈉為激發劑，硅灰為增韌劑，制備堿激發鋼渣基膠凝材料；以力學性能為評價指標，制備的膠凝材料為載體，通過初濕浸漬法合成W摻雜CeO₂負載堿激發鋼渣基膠凝材料催化劑。一方面將工業固體廢棄物進行了高附加值利用的新途徑探索；另一方面，制備的催化劑可用于光催化氧化降解染料廢水，還可以用于光催化還原分解水制取氫氣，為該類固廢基膠凝材料應用的基礎研究提供了一種新思路，對于鋼鐵行業的可持續發展、印染行業的污水處理及新能源領域都具有重要的意義，勢必產生重要的資源、經濟、環境及社會效益。

技術領域

本發明涉及固體廢棄物資源化高附加值利用及新型催化劑制備的領域，具體涉及一種W摻雜CeO₂不同負載量的新型鋼渣基膠凝材料的制備方法。

背景技術

鋼渣是鋼鐵工業產生的主要固體廢棄物，產出率約為粗鋼產量的15-20％。隨著國民經濟的迅速發展，鋼渣的排放量也急劇增加，據統計，2016年，我國鋼渣的排放量約為1.21億噸。這些鋼渣被當作廢棄物長期堆積，不僅占用了大量的土地資源，而且造成了生態環境的嚴重污染，因此，提高此類固體廢棄物的資源化應用迫在眉睫，探索鋼渣的規模化應用新途徑，對我國鋼鐵工業的可持續發展具有重要意義。

中國是印染紡織第一大國，而印染紡織業又是工業廢水的排放大戶，占整個工業廢水排放量的35％左右。據報道，中國于2016年生產染料928000噸，位居世界前列，而一噸染料生產將排放700m³以上的廢水。據不完全統計，我國印染污水每天排放量約為3×10⁶m³，印染廠每加工100m織物會產生3～5m³廢水，每年大約有6～7億m³印染廢水排入水環境中，由此而造成的重大生態破壞及經濟損失是不可估量的。近年來，有關污水、污物、廢氣的排放標準和法規不僅在數量上不斷增加，標準也更為嚴格和苛刻，因此需要不斷開發新的高效低耗、安全無害的凈化處理方法。

光催化降解具有降解速度快、降解無選擇性、氧化反應條件溫和、無二次污染、應用范圍廣的優點。雖然此類以半導體為催化劑的催化氧化技術有很多優于其他氧化技術的方面，但是，此類研究依舊存在著幾個關鍵的技術問題，使其在工業上的應用受到很大的限制。這些問題包括：量子產率低(約4％)；太陽能利用率低；光催化劑的負載技術；光催化劑粉末的分散問題；光催化劑制備成本較高。

為解決這些問題，目前主要研究的方法有(1)貴金屬沉積；(2)金屬離子摻雜；(3)非金屬元素摻雜；(4)半導體復合；(5)表面光敏化；(6)催化劑負載；(7)染料光敏化。就目前來說，制備出高活性的光催化劑就需要將金屬元素摻雜或半導體復合到光催化劑中，但無論從催化性光催化活性，還是原料的成本，制備光催化劑的工藝的復雜程度來說，都難以適用于工業化生產。

因此，如何采用價格低廉的原料生產光催化活性較高的光催化功能材料成為光催化氧化技術中一項重要的研究課題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種W摻雜CeO₂不同負載量的新型鋼渣基膠凝材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

W摻雜CeO₂不同負載量的新型鋼渣基膠凝材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、采用內摻法，將硅灰烘干后，與鋼渣按質量比為1∶9配料，混勻，得混合料；