[發(fā)明專利]一種抗污染三維電催化填料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011548472.2
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112808307A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康書均;趙正佳
• 申請（專利權(quán)）人: 中新環(huán)科（天津）科技有限公司
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;C02F1/461;C02F101/32
• 代理公司: 北京沁優(yōu)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11684
• 代理人: 李蓓蕾

本發(fā)明涉及電催化填料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種抗污染三維電催化填料，包括聚偏氟乙烯、丁二酮、N,N?二甲基乙酰胺、石墨烯、石墨粉及碳基催化劑；該電催化填料利用聚偏氟乙烯優(yōu)異的抗污染性和碳基催化填料相結(jié)合，進(jìn)一步做表面改性，達(dá)到高效抗污染，有效降解稠環(huán)芳烴的目的；并且處理廢水后的抗污染三維電催化填料附著污染物極少，設(shè)備不易堵塞，提高了設(shè)備處理效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電催化填料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗污染三維電催化填料。

背景技術(shù)

芳香族化合物在石油化工、材料制造及藥劑制造等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，在生產(chǎn)過程中不可避免的會產(chǎn)生含芳香族化合物的工業(yè)廢水。芳香族化合物具有致癌、致畸和致突變的特點(diǎn)對于生態(tài)環(huán)境及生物、人體健康具有很大的潛在危害，并且多數(shù)很多芳烴族衍生物(苯、甲苯、二甲苯、乙苯等)因其低極性和高疏水性而易穿透土壤，進(jìn)入地下水，由于地下水所具有的特殊環(huán)境條件，有可能使其進(jìn)一步積聚到很高濃度水平，成為一組高危險性的污染物類。而稠環(huán)芳烴的生物毒性更大，它們的化學(xué)穩(wěn)定性很高，一般是半揮發(fā)或不揮發(fā)性化合物，不能被生物降解，且有致癌作用。

電催化填料廣泛應(yīng)用于化工和水處理行業(yè)，其優(yōu)異的性能得到了認(rèn)可。但是催化劑與反應(yīng)物接觸面經(jīng)常被反應(yīng)產(chǎn)物以及副產(chǎn)物和雜質(zhì)的污染，從而導(dǎo)致反應(yīng)速率下降，設(shè)備堵塞，頻繁清洗等現(xiàn)象，降低了設(shè)備處理效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種抗污染三維電催化填料，該電催化填料利用聚偏氟乙烯優(yōu)異的抗污染性和碳基催化填料相結(jié)合，進(jìn)一步做表面改性，達(dá)到高效抗污染，有效降解稠環(huán)芳烴的目的；并且處理廢水后的抗污染三維電催化填料附著污染物極少，設(shè)備不易堵塞，提高了設(shè)備處理效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種抗污染三維電催化填料，包括聚偏氟乙烯、丁二酮、N,N-二甲基乙酰胺、石墨烯、石墨粉及碳基催化劑。

其中，N,N-二甲基乙酰胺為溶劑，其余組分熔接或懸浮在溶劑里；N,N-二甲基乙酰胺與碳基催化劑的重量比為5:1；碳基催化劑為碳的多孔材料，呈柱狀顆粒。

作為優(yōu)選，以碳基催化劑為基準(zhǔn)，其余組分的重量百分比為：聚偏氟乙烯0.5％、丁二酮1％、石墨烯0.1％、石墨粉5％。

作為優(yōu)選，聚偏氟乙烯使用前干燥24小時。

作為優(yōu)選，石墨粉的粒徑為40目。

一種抗污染三維電催化填料的制備方法，包括以下步驟：

1)將N,N-二甲基乙酰胺與石墨粉、石墨烯混合，攪拌，加入聚偏氟乙烯，繼續(xù)攪拌，緩慢加入微量丁二酮，持續(xù)攪拌；

2)最后放入碳基催化劑，浸潤，持續(xù)攪拌；

3)升溫，過濾取濾渣，濾渣干燥處理，得到本電催化填料。

利用聚偏氟乙烯優(yōu)異的抗污染性和碳基催化劑相結(jié)合，進(jìn)一步做表面改性，達(dá)到高效抗污染，有效降解稠環(huán)芳烴的目的；聚偏氟乙烯是公認(rèn)的抗污染抗腐蝕材料，引入碳基催化劑，為了增加碳基催化劑的抗腐蝕性。

作為優(yōu)選，包括以下步驟：

1)將N,N-二甲基乙酰胺與石墨粉、石墨烯混合，攪拌3小時，加入聚偏氟乙烯，于70℃攪拌10小時，緩慢加入微量丁二酮，持續(xù)攪拌10小時；

2)放入碳基催化劑，浸潤，持續(xù)攪拌10小時；

3)升溫至80℃，過濾取固體，繼續(xù)保持80℃，干燥處理5小時，得到本電催化填料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：