[發明專利]一種用于工業廢水處理稀土改性SiC填料的制備方法

在審

• 申請號: 202110901366.6
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113559900A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 尤俊華;李宣皓;徐璟升
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B01J27/224
• 分類號: B01J27/224;B01J35/10;C02F1/72;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 許宇來

一種用于工業廢水處理稀土改性SiC填料的制備方法屬于難降解廢水處理技術領域，尤其涉及一種用于工業廢水處理稀土改性SiC填料的制備方法。本發明提供一種用于工業廢水處理稀土改性SiC填料的制備方法。本發明包括以下步驟：步驟1）將生物質碳源、鈰源分別溶解于醇溶液中，在微波條件下持續攪拌并加熱將溶劑蒸發，確保鈰離子高度分散，并在烘箱中干燥過夜，得到粘稠泡沫狀物質，即為鈰?生物質碳源前驅體；步驟2）將干燥的鈰?生物質碳源前驅體與硅粉混合研磨，使二者混合均勻，即為硅、鈰、生物質碳源前驅體；步驟3）將硅、鈰、生物質碳源前驅體在流動的氮氣氛圍下高溫煅燒得到鈰改性SiC催化劑。

技術領域

本發明屬于難降解廢水處理技術領域，尤其涉及一種用于工業廢水處理稀土改性SiC填料的制備方法。

背景技術

隨著我國工業產能的不斷提升，每年工業廢水排放量已接近數百億噸。尤其是其中的工業有機廢水，成為環境污染的重要源頭，甚至對飲水安全都產生重要影響。因此工業有機廢水處理技術的研發是關系國計民生的大事。工業有機廢水的基本特點是產量大、濃度高、難降解，部分企業的廢水排放為間歇式，這些因素使得廢水處理越來越困難。目前的生物法、吸附法、氧化法等方法都面臨各自的問題，但是也都有各自的優勢。如何結合不同方法的優勢成為技術創新和設備研發的關鍵。

化學處理技術中應用最廣泛的為高級氧化技術：如芬頓氧化、催化氧化、濕式氧化、臭氧氧化及超臨界氧化等。高級氧化法以產生強氧化活性的羥基自由基為標志，通過電、聲、光輻照、催化劑等作用方式，使污水中難降解物質直接礦化，或利用自由基強氧化作用將大分子物質降解為小分子易降解物質，提高污水的可生化性。氧化能力強的氧化法也可作為難降解有機廢水的深度處理，其氧化能力強，降解效率高，無二次污染，其工業化應用成為目前的研究熱點。對于氧化能力強的氧化法來說，如何設計高效用于工業廢水降解的催化劑填料，顯得尤為重要。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種用于工業廢水處理稀土改性SiC填料的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括以下步驟：

步驟1）將生物質碳源、鈰源分別溶解于醇溶液中，在微波條件下持續攪拌并加熱將溶劑蒸發，確保鈰離子高度分散，并在烘箱中干燥過夜，得到粘稠泡沫狀物質，即為鈰-生物質碳源前驅體；

步驟2）將干燥的鈰-生物質碳源前驅體與硅粉混合研磨，使二者混合均勻，即為硅、鈰、生物質碳源前驅體；

步驟3）將硅、鈰、生物質碳源前驅體在流動的氮氣氛圍下高溫煅燒得到鈰改性SiC催化劑。

步驟4）降溫后所得粉體在氧氣環境下煅燒除碳，在NaOH溶液中浸泡，清水洗滌，用以提高親水性。

作為一種優選方案，本發明所述步驟1）在微波條件下持續攪拌并加熱到70-85℃將溶劑蒸發，確保鈰離子高度分散，并90℃烘箱中干燥過夜。

作為另一種優選方案，本發明所述步驟3）將硅、鈰、殼聚糖前驅體在流動的氮氣氛圍下1600℃高溫煅燒1-3小時得到鈰改性SiC催化劑；采用的升溫速率為3℃/min-15℃/min。

作為另一種優選方案，本發明所述步驟4）降溫后所得粉體在300℃氧氣環境下煅燒1小時除碳，在1M NaOH溶液中浸泡1小時，清水洗滌2次，用以提高親水性。

作為另一種優選方案，本發明所述硅粉采用多孔硅粉。

作為另一種優選方案，本發明所述鈰改性SiC催化劑中鈰的含量為5-20wt％。

作為另一種優選方案，本發明所述步驟3）高溫煅燒1小時，升溫速率為3℃/min或5℃/min。

作為另一種優選方案，本發明所述步驟1）在微波條件下持續攪拌并加熱到70 ℃將溶劑蒸發。

作為另一種優選方案，本發明所述步驟1）生物質碳源采用殼聚糖或三聚氰胺或玉米須或核桃分心木。