[發(fā)明專利]一種鐵泥炭負載鐵鋅銅催化劑、制備方法及應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010627487.1 | 申請日： | 2020-07-02 |
| 公開（公告）號： | CN111744489B | 公開（公告）日： | 2023-01-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張安龍;魏文霞;李小丹;高鵬云;張澤;劉毅;劉遠園;謝承中 | 申請（專利權(quán)）人： | 陜西科技大學(xué) |
| 主分類號： | B01J23/80 | 分類號： | B01J23/80;B01J27/043;B01J35/10;C02F1/72;C02F103/28 |
| 代理公司： | 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223 | 代理人： | 梁靜 |
| 地址： | 710021 陜西省*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 泥炭 負載 鐵鋅銅 催化劑 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明提供了一種鐵泥炭負載鐵鋅銅催化劑的制備方法，屬于環(huán)境功能材料技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟：制備鐵泥炭顆粒：將鐵泥用水溶劑洗去表面雜質(zhì)后，造粒并于110℃烘干，隨后置于氮氣或惰性氣體氛圍下在500～700℃焙燒2～3h，冷卻至室溫，即得到鐵泥炭顆粒；制備鐵泥炭負載鐵鋅銅催化劑：取鐵泥炭顆粒置于鐵鹽、鋅鹽、銅鹽組成的混合溶液中，于室溫震蕩18～24h，隨后取出鐵泥炭顆粒用水溶劑洗去表面未負載的活性組分，并在110℃烘干，然后于氮氣或惰性氣體氛圍下在550℃煅燒2～4h，即得鐵泥炭負載鐵鋅銅催化劑。本發(fā)明制備的鐵泥炭顆粒，達到污泥資源化利用，減少鐵泥的二次污染并具有較好的吸附特性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于環(huán)境功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鐵泥炭負載鐵鋅銅催化劑、制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)
隨著工業(yè)的發(fā)展，人們對紙的需求量不斷增加，2019年全國紙及紙板生產(chǎn)企業(yè)約2700家，全國紙漿生產(chǎn)總量7207萬噸。紙漿分為木漿、非木漿、廢紙漿，2019年廢紙漿占總紙漿的74.25％，是紙漿的主要來源。紙業(yè)的迅速發(fā)展的同時帶來了一些環(huán)境問題，在紙漿過程會產(chǎn)生大量的造紙廢水，廢水處理過程中產(chǎn)生大量的廢紙污泥，據(jù)統(tǒng)計平均每生產(chǎn)1t紙約產(chǎn)生60～100m3的廢水，廢紙造紙廢水若不及時處理，對人體和環(huán)境造成巨大的傷害。廢紙造紙廢水排放量大，污染物種類繁多，可生化性差，提高了處理難度，隨著造紙廢水排放標準的日益嚴格，廢紙造紙廢水往往需要進行深度處理。Fenton法因操作方便反應(yīng)速率快等優(yōu)點常被用于廢水的深度處理，但實際應(yīng)用過程中較窄的pH值，反應(yīng)過程中產(chǎn)生鐵泥造成二次污染，同時，增加處理成本等問題限制了其發(fā)展，而對非均相Fenton處理研究相對較少。
目前，對于鐵泥的處理我國常用的方法是填埋，國外一些發(fā)達國家主要采用焚燒法來處理廢紙造紙污泥。這些傳統(tǒng)的方法具有操作方便簡單的優(yōu)點，但是沒有根本解決問題，在一定程度上對土壤、水體、大氣和周邊環(huán)境造成污染。同時，現(xiàn)有技術(shù)中用于廢紙造紙廢水的催化劑大多數(shù)是單元，比如硫鐵礦、Fe2O3等，單元催化劑催化效率有一定的局限性，催化劑存在易團聚和失活的現(xiàn)象。為此，為了改善Fenton法的不足，減少鐵泥對環(huán)境危害，因此，本發(fā)明基于采用Fenton產(chǎn)生的鐵泥制備非均相Fenton催化劑，用于廢紙造紙廢水的深度處理，實現(xiàn)鐵泥的資源化利用，以期為廢紙造紙廢水的達標排放尋找一條新的途徑。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，為了改善Fenton法的不足，減少鐵泥對環(huán)境危害，提供了鐵泥炭負載鐵鋅銅催化劑的制備方法及應(yīng)用，本發(fā)明采用Fenton處理后的鐵泥制備鐵泥炭載體負載鐵鋅銅離子，制備非均相Fenton催化劑，用于廢紙造紙廢水的深度處理，實現(xiàn)鐵泥的資源化利用，以期為廢紙造紙廢水的達標排放尋找一條新的途徑。
本發(fā)明第一個目的是提供一種鐵泥炭負載鐵鋅銅催化劑的制備方法，包括以下步驟：
制備鐵泥炭顆粒：
稱取一定量的鐵泥用水溶劑洗去表面雜質(zhì)后，造粒并于110℃烘干，隨后置于氮氣或惰性氣體氛圍下在500～700℃焙燒2～3h，冷卻至室溫，即得到鐵泥炭顆粒；
制備鐵泥炭負載鐵鋅銅催化劑：
取鐵泥炭顆粒置于鐵鹽、鋅鹽、銅鹽組成的混合溶液中，于室溫震蕩18～24h，隨后取出鐵泥炭顆粒用水溶劑洗去表面未負載的活性組分，并在110℃烘干，然后于氮氣或惰性氣體氛圍下在550℃煅燒2～4h，即得鐵泥炭負載鐵鋅銅催化劑。
優(yōu)選的，所述造粒形成粒徑為0.8～1.2mm的球形顆粒。
優(yōu)選的，所述混合溶液中鐵鹽質(zhì)量百分比為2.5～3％，鋅鹽質(zhì)量百分比為1.5～2％，銅鹽質(zhì)量百分比為1.5～2％。
更優(yōu)選的，所述鐵鹽、鋅鹽、銅鹽分別為硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸銅。
優(yōu)選的，所述震蕩過程中選用搖床，并在200r/min的條件下震蕩。
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