[發明專利]一種氮化鋁基陶瓷有機物污染土壤熱脫附催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210294751.3
• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN114602525B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 徐海濤;金奇杰;徐慕濤;陸堯;計雯鈺;李明波;宋靜;孫天宇;高行庥
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;南京杰科豐環保技術裝備研究院有限公司;南京溙科新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C09K17/08;B09C1/08
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 韓正玉;徐冬濤

1.一種氮化鋁陶瓷基有機物污染土壤熱脫附催化劑，其特征在于：該催化劑以氮化鋁陶瓷圓片為載體，鑭釔復合氧化物為催化活性組分，氧化鎳為助催化劑。以載體質量為基準，催化活性組分的質量百分含量為1％～5％，助催化劑的質量百分含量為0.5％～1％，活性組分中氧化鑭和氧化釔的質量比為1：(0.2～1)。

2.一種權利要求1所述的氮化鋁陶瓷基有機物污染土壤熱脫附催化劑的制備方法，其特征在于：該催化劑的制備方法如下：

(1)陶瓷圓片載體制備

將氮化鋁粉體在模具中加壓后保壓，制得陶瓷圓片坯體后置于窯爐中在氮氣作保護氣氛下煅燒，得到氮化鋁陶瓷圓片；

(2)陶瓷圓片載體表面改性

將氮化鋁陶瓷圓片置于等離子表面處理儀中，先將等離子表面處理儀抽真空，然后充入氧氣，再進行表面處理從而在氮化鋁陶瓷圓片表面形成氧化層；然后將改性后的氮化鋁陶瓷圓片置于稀鹽酸溶液中，浸泡腐蝕6～12h，從而得到表面改性后的陶瓷圓片載體；

(3)活性組分和助催化劑前驅體混合溶液制備

稱取鑭鹽、釔鹽和鎳鹽，加入去離子水中并在50～70℃水浴攪拌的條件下至溶液呈澄清透明狀，得到活性組分和助催化劑前驅體混合溶液；

(4)催化劑制備

將步驟(2)制得的表面改性后的陶瓷圓片載體浸漬于步驟(3)制得的活性組分和助催化劑前驅體混合溶液中，待表面改性后的陶瓷圓片載體將混合溶液完全吸附后，置于鼓風干燥箱中保溫干燥，再置入馬弗爐中焙燒制得氮化鋁陶瓷基有機物污染土壤熱脫附催化劑。

3.根據權利要求2所述的氮化鋁陶瓷基有機物污染土壤熱脫附催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的氮化鋁粉體，所述的加壓壓力為10～15MPa，保壓時間為1～3min，所述的保護氣氛氮氣的氣體流速為10～30min/mL，所述的煅燒溫度為1600～1800℃，保溫6～12h。

4.根據權利要求2所述的氮化鋁陶瓷基有機物污染土壤熱脫附催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述的等離子表面處理儀為Plasma clean-PL-5010型，表面處理時輸入電壓為220V，工作距離為5～12mm，等離子體火焰掃描速率為20～100mm/s，表面處理的時間為1～3h。

5.根據權利要求2所述的氮化鋁陶瓷基有機物污染土壤熱脫附催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述的充入氧氣和氮化鋁陶瓷的體積/質量比為(1～2)mL：1g，氮化鋁陶瓷圓片和稀鹽酸溶液的質量比為1：15～20，稀鹽酸的質量濃度為10～15％。

6.根據權利要求2所述的氮化鋁陶瓷基有機物污染土壤熱脫附催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(3)中所述的鑭鹽為六水合硝酸鑭或七水合氯化鑭，釔鹽為六水合硝酸釔或六水合氯化釔，鎳鹽為六水合硝酸鎳或六水合氯化鎳。

7.根據權利要求2所述的氮化鋁陶瓷基有機物污染土壤熱脫附催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(4)中的干燥溫度為80～100℃，干燥時間為4～6h；焙燒溫度為400～500℃，保溫1.5～3h。

8.權利要求1所述的催化劑在降解土壤中有機污染物方面的應用。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于：所述的有機污染物為3-氯聯苯。