[發(fā)明專利]壓電催化劑的制備方法、壓電催化劑、壓電催化劑的應(yīng)用及污水處理管道

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310574307.1
• 申請(qǐng)日: 2023-05-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116637626A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林娜;王勝凡;夏玲;歐陽(yáng)清華;張彬彬;肖吉成;李海波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深水海納水務(wù)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/80
• 分類號(hào): B01J23/80;C02F1/36;C02F1/72;F16L9/21;B01J23/34;B01J23/887;B01J27/057;B01J37/10;B01J37/08
• 代理公司: 深圳市六加知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44372
• 代理人: 孟麗平

1.一種壓電催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

通過(guò)水熱法對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行熟化處理，從而得到所述反應(yīng)物的熟化產(chǎn)物，所述反應(yīng)物包括鈦酸鋇顆粒、金屬酞菁和催化劑助劑；

提取所述熟化產(chǎn)物，并對(duì)所述熟化產(chǎn)物進(jìn)行炭化處理，從而得到金屬原子負(fù)載鈦酸鋇材料；

利用所述金屬原子負(fù)載鈦酸鋇材料、鋁粉、發(fā)泡劑和交聯(lián)劑通過(guò)熔體發(fā)泡法制備得到具有多孔結(jié)構(gòu)的泡沫鋁基吸震壓電催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬酞菁包括銅酞菁、鐵酞菁、鎳酞菁和錳酞菁中的至少一種；和/或，

所述催化劑助劑包括ZnO、MoS₂、MoSe₂和WS₂中的至少一種；和/或，

所述發(fā)泡劑包括過(guò)氧化鎂、氫化鈦、碳酸鈉、偶氮二甲酰胺中的至少一種；和/或，

所述交聯(lián)劑包括過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二叔丁基、三聚氰酸三烯丙酯、乙酰丙酮鋁中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鈦酸鋇顆粒、所述金屬酞菁和所述催化劑助劑的質(zhì)量比為(10～20)：(1～5)：(1～5)；和/或，

所述金屬原子負(fù)載鈦酸鋇材料、所述鋁粉、所述發(fā)泡劑和所述交聯(lián)劑的質(zhì)量比為(10～20)：(10～20)：(5～10)：(2～5)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述金屬原子負(fù)載鈦酸鋇材料、鋁粉、發(fā)泡劑和交聯(lián)劑通過(guò)熔體發(fā)泡法制備得到具有多孔結(jié)構(gòu)的泡沫鋁基吸震壓電催化劑，包括：

將所述金屬原子負(fù)載鈦酸鋇材料、鋁粉、發(fā)泡劑和交聯(lián)劑的混合物后置于模具中；

將模具置于700℃～800℃下保溫至所述鋁粉融化后，使所述模具中的混合物冷卻成型以得到所述多孔結(jié)構(gòu)的泡沫鋁基吸震壓電催化劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)水熱法對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行熟化處理的步驟包括：

將所述反應(yīng)物、濃硝酸和KOH溶液的混合物置于水熱反應(yīng)釜中于200℃～250℃反應(yīng)12h～24h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述熟化產(chǎn)物進(jìn)行炭化處理，包括：

將所述熟化產(chǎn)物先于350℃～450℃下煅燒2h～6h，再于750℃～850℃下通入還原性氣體炭化2h～6h，從而得到金屬原子負(fù)載鈦酸鋇材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)水熱法對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行熟化處理之前，所述方法還包括：利用鈦源和鋇源采用水熱反應(yīng)法制備鈦酸鋇顆粒；

所述利用鈦源和鋇源采用水熱反應(yīng)法制備鈦酸鋇顆粒的步驟包括：

將鈦源和NaOH溶液的混合物置于水熱反應(yīng)釜中于200℃～250℃下進(jìn)行第一步水熱反應(yīng)，第一步水熱反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為6h～24h；

對(duì)所述第一步水熱反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)處理從而得到前驅(qū)體Na₂TiO₃納米線；

將所述Na₂TiO₃納米線、鋇源、冰乙酸、乙醇和去離子水的混合物置于水熱反應(yīng)釜中于100℃～200℃下進(jìn)行第二步水熱反應(yīng)，所述第二步水熱反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為8h～24h；

對(duì)所述第二步水熱反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)處理，從而得到鈦酸鋇顆粒。

8.一種應(yīng)用權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法制備得到的壓電催化劑。

9.一種如權(quán)利要求8所述的壓電催化劑在污水處理中的應(yīng)用。

10.一種污水處理管道，其特征在于，所述污水處理管道包括：

主體管道，以及，設(shè)置于所述主體管道內(nèi)腔的如權(quán)利要求8所述的壓電催化劑。