[發明專利]一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202110430623.2
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113117749B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 馬玉龍;王玉玉;孫永剛;葛少英;朱晉璋
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;B01J35/02;B01J35/10;C02F1/72
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 張芳

1.一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法，其特征在于：該復合膜由LDH納米片和納米Fe₃O₄-MoS₂催化劑層層堆疊形成，具體方法：首先稱取LDH納米片超聲分散于去離子水中，再稱取納米Fe₃O₄-MoS₂催化劑超聲分散于去離子水中，然后逐滴加至上述LDH納米片分散液中，超聲后用真空抽濾裝置將混合分散液抽濾負載至PVDF薄膜上，干燥后即制成Fe₃O₄-MoS₂/LDH/PVDF復合催化膜；所述納米Fe₃O₄-MoS₂催化劑的制備方法為按照二硫化鉬和七水合硫酸亞鐵的摩爾比為1:2.5～3.5稱取5～7mmol二硫化鉬和12～25mmol七水合硫酸亞鐵溶于80～120mL去離子水中，用稀氫氧化鈉溶液調節pH值為10.5～11.5，將溶液倒入反應器中，在一定條件下進行共沉淀反應，反應結束后用去離子水和甲醇交替洗滌2～4次，55～65℃下干燥10-14小時，得到納米Fe₃O₄-MoS₂催化劑，所述LDH納米片的制備方法為：按照九水合硝酸鋁和六水合硝酸鎂的摩爾比為1:3.5～4.5稱取7～13mmol九水合硝酸鋁和25～55mmol六水合硝酸鎂，溶于80～120mL去離子水中，用稀氫氧化鈉溶液調節pH值至9.5～10.5，將溶液裝入反應器中，進行共沉淀反應，反應結束后用去離子水和甲醇交替洗滌2～4次，55～65℃下干燥10-14小時，得到LDH納米片。

2.如權利要求1所述的一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法，其特征在于：所述共沉淀反應條件為：在氮氣氣氛下，水浴85～95℃加熱并攪拌3～5小時。

3.如權利要求1所述的一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法，其特征在于：所述共沉淀反應條件為：水浴75～85℃加熱并攪拌10～20分鐘。

4.如權利要求1所述的一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法，其特征在于：稱取30～50mg的所述LDH納米片溶于40～60mL去離子水中，超聲分散，再稱取與所述LDH納米片的質量比為1:1.5～2的納米Fe₃O₄-MoS₂催化劑，超聲分散于50～80mL去離子水中，然后加至LDH納米片分散液中，超聲1～2小時，形成共混體系，然后用真空抽濾裝置將分散液抽濾過基底膜，使復合材料通過壓力負載在基底膜上，制成Fe₃O₄-MoS₂/LDH/PVDF復合催化膜，在55～65℃干燥16～20小時后保存，所述用真空抽濾裝置將分散液抽濾過基底膜是將直徑為50mm、厚度為100μm、平均孔徑為0.22μm的PVDF薄膜浸入100～120mL乙醇和去離子水的混合溶液中活化。

5.如權利要求1所述的一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法，其特征在于：所述LDH納米片的厚度為130～170nm，比表面積為6～12m²/g。

6.如權利要求1所述的一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法，其特征在于：所述納米Fe₃O₄-MoS₂催化劑粒徑為50～150nm，比表面積為24～34m²/g。

7.如權利要求1所述的一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法，其特征在于：所述Fe₃O₄-MoS₂/LDH/PVDF復合催化膜厚度為250～550μm。

8.將權利要求1所述方法制備的復合催化膜用于去除煤化工高含鹽廢水中的COD，其特征在于：去除煤化工高含鹽廢水中的COD中的方法為將復合催化膜裝入膜設備，加入含鹽量為5000～6000mg/L、COD含量為2800～3200mg/L的煤化工高含鹽廢水，再加入2～4mL/L的30％過氧化氫，在壓力0.2～0.4MPa、室溫下反應80～120分鐘，取濾液測定COD值。