[發(fā)明專利]一種粉煤灰催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010147509.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111330590B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李信寶;申朋飛;朱穎穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/889
• 分類號(hào): B01J23/889;B01J27/043;B01J27/187;B01J35/10;B01J35/02;C02F1/72;C01B3/22;C02F101/34
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 朱玲艷

本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種粉煤灰催化劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種粉煤灰催化劑，包括載體和固定在所述載體表面和孔道內(nèi)的的金屬活性組分；所述載體包括第一載體和第二載體；所述第一載體為粉煤灰；所述第二載體包括三氧化二鋁或二氧化硅；所述金屬活性組分包括Co和/或Ni。實(shí)施例測(cè)試結(jié)果表明，使用本發(fā)明提供的粉煤灰催化劑對(duì)酚類廢水進(jìn)行催化制氫，氫氣產(chǎn)率高達(dá)96.8％，轉(zhuǎn)化率高達(dá)99.2％，具有優(yōu)良的催化活性；催化劑單程壽命大于65h，粉煤灰催化劑壽命長(zhǎng)，催化穩(wěn)定性優(yōu)良。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種粉煤灰催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

焦化廠(尤其是低溫土法煉焦)、煤氣廠、石油化工廠、絕緣材料廠等工業(yè)部門在石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纖維、合成染料、有機(jī)農(nóng)藥和酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的酚類廢水。酚類化合物屬于極性、可離子化、弱酸性有機(jī)化合物，具有毒性大、難降解性的特點(diǎn)，對(duì)水體、土壤、動(dòng)植物、人體健康都存在極大的威脅。酚類化合物種類繁多，其中以苯酚、甲酚污染最為突出。

針對(duì)不同酚含量，目前常用的酚類廢水處理方法不同：高濃度含酚廢水(含酚大于500mg/L的廢水)常用溶劑萃取法和蒸氣吹脫法；中等濃度含酚廢水(含酚5～500mg/L的廢水)，廣泛采用生物法進(jìn)行處理，如氧化塘、氧化溝、滴濾池和活性污泥法；低濃度含酚廢水(含酚小于5mg/L的廢水)一般也采用生物化學(xué)法，主要有活性污泥法、生物膜法和生物塘三類，在有條件時(shí)，可將酚廢水與生活污水合并處理，以取得培養(yǎng)生物的營(yíng)養(yǎng)料；此外，活性炭吸附法對(duì)中等濃度和低濃度的含酚廢水也具有一定處理效果。但以上方法均僅僅停留在吸附水體中的酚類污染物，無(wú)法從根本上實(shí)現(xiàn)有毒有害的酚類污染物的無(wú)毒害化降解轉(zhuǎn)化，更無(wú)法提供含酚污染物的有益轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。

催化技術(shù)可以在催化劑作用下，將有機(jī)物與水在高溫條件下反應(yīng)生成其他產(chǎn)物，如催化制氫，但目前僅甲醇、乙醇等醇類物質(zhì)的催化制氫技術(shù)較為成熟，對(duì)于酚類物質(zhì)的催化來(lái)說(shuō)，仍存在催化劑活性低、穩(wěn)定性差的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種粉煤灰催化劑，本發(fā)明提供的粉煤灰催化劑具有高活性和高穩(wěn)定性的特點(diǎn)，可以高效地將酚類廢水中的酚催化重整為氫氣；本發(fā)明還提供了一種粉煤灰催化劑的制備方法和應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種粉煤灰催化劑，包括載體和固定在所述載體表面和孔道內(nèi)的金屬活性組分；

所述載體包括第一載體和第二載體；所述第一載體為粉煤灰；所述第二載體包括三氧化二鋁或二氧化硅；

所述金屬活性組分包括Co和/或Ni。

優(yōu)選的，所述載體與金屬活性組分的質(zhì)量比為1：(0.05～0.3)。

優(yōu)選的，所述第一載體的質(zhì)量為載體質(zhì)量的15～90％。

優(yōu)選的，以質(zhì)量百分含量計(jì)，所述粉煤灰包括以下化學(xué)組成：SiO₂10～60％，Al₂O₃15～55％，CaO 1～10％，F(xiàn)e₂O₃1～10％，TiO₂1～5％，K₂O 0.1～5％，SrO 0.1～3％，SO₃0～2％，MgO 0～2％，BaO 0～2％，ZrO₂0～2％，P₂O₅0～2％，PbO 0～1％，CeO₂0～2％，MnO0～2％，Nb₂O₅0～2％，ZnO 0～2％，CuO 0～1％，Cr₂O₃0～1％，GaO₂0～1％，Ni₂O 0～1％，RbO₂0～1％；