[發明專利]一種利用焦粉負載FeOOH-Ni催化脫除苯胺的方法

有效

• 申請號: 201910839097.8
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110479285B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 田芳;張文婧;侯安鑫;蔡志鋒;張彩鳳
• 申請（專利權）人: 太原師范學院
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J35/02;C02F1/72;C02F101/38
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

本發明涉及廢水有機物處理技術領域，具體為一種利用焦粉負載FeOOH?Ni催化脫除苯胺的方法；依次通過焦粉預處理、浸漬、堿性溶液改性、水浴活化、以及焙燒制得催化劑，之后采用所述催化劑置于含有苯胺的廢水中加熱至300?400K，攪拌脫除30?40h；所述催化劑和苯胺的質量比為3?4:1000，對廢水中的苯胺進行脫除；本發明發揮焦粉的微觀結構將FeOOH負載于焦粉上并摻Ni加快此種催化劑的催化效率，顯著提高了對廢水中苯胺的脫除率，同時在不使用其他氧化劑的情況下，直接用所制催化劑氧化脫除苯胺，結合脫除時溫度對催化性能的激化，實現催化劑對苯胺的脫除率達到100%，同時大大縮短了脫除時間。

技術領域

本發明屬于廢水有機物處理技術領域，具體為一種降解催化劑，尤其涉及一種利用焦粉負載FeOOH-Ni催化脫除苯胺的方法。

背景技術

苯胺是一種重要的有機化工和精細化工原料，廣泛應用于印染、紡織等各個行業。同時，苯胺還是一種高毒性物質，進入人機體可引起中樞神經系統、心血管系統和其他臟器損害與三致（致癌、致畸、 致突變）效應，所以我國嚴格控制工業廢水中苯胺的排放量。目前為止，處理污水中苯胺的方法主要有物理法、化學法和生物法。近幾年也有一些新的科學技術方法，例如超聲光催化技術、聲電聯合技術、加壓生化法等。

FeOOH表面富含羥基自由基，是一種高活性的催化劑，并且它的來源豐富、價格低廉，可回收利用、不會對所處理物質造成二次污染。FeOOH還能催化臭氧分解生成羥基自由基，因此是一種可以催化臭氧氧化的催化劑。紀榮昌通過摻雜Si提高FeOOH的機械強度，用于催化臭氧氧化苯胺，李偉偉將FeOOH負載于石英砂上用于處理污水，林繼輝直接制備FeOOH用于脫除苯胺。

目前，研究制備高效、性質穩定且成本低的負載型催化劑是降解脫除廢水中苯胺的一大熱點。FeOOH溶解度小，有較大的比表面積，能夠凈化水中的污染物，而且其本身具有氧化性，加之表面羥基含量高，能夠將苯胺氧化為其他物質。

發明內容

本發明克服現有技術存在的不足，提供一種利用焦粉負載FeOOH-Ni催化脫除苯胺的方法，目的是將FeOOH負載于焦粉上并摻Ni以加快此種催化劑的催化效率，不使用其他氧化劑，直接用所制催化劑氧化脫除廢水中的苯胺。

本發明是通過如下技術方案實現的。

一種利用焦粉負載FeOOH-Ni催化脫除苯胺的方法，具體包括以下步驟：

a）焦粉預處理：將焦粉研磨至粒徑為0.45-1mm。

b）浸漬：將所述焦粉置于含有Fe³⁺的鹽溶液中攪拌浸漬；所述鹽溶液Fe³⁺的濃度為0.022-0.026mol·L^-1。

c）改性：將浸漬有焦粉的溶液中加入NaOH溶液，使產生的沉淀物的pH為8，之后加入Ni(NO₃)₂并攪拌得到懸浮液，所述Ni(NO₃)₂與焦粉的質量比為3-4:5。

d）活化：將所述懸浮液置于水浴中活化20-30h，所述的活化溫度為300-350K。

e）焙燒：將懸浮液清洗干燥后焙燒，所述焙燒的溫度為600-700K，焙燒2.5-3.5h。

f）脫除：將所述催化劑置于含有苯胺的廢水中加熱至300-400K，攪拌脫除30-40h；所述催化劑和苯胺的質量比為3-4:1000。

優選的，所述的焦粉預處理還包括將研磨后的焦粉進行清洗和烘干。

優選的，所述含有Fe³⁺的鹽溶液為FeCL₃溶液。

優選的，所述的焦粉與Fe³⁺的質量比為4.5-5:1。