CN115337931A - 一种降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，属于催化剂制备技术领域。其中，所述制备方法包括以下步骤：将一定计量比的稀土金属盐和过渡金属盐溶解于一定容积的蒸馏水中，水浴控制在一定温度，得到混合溶液；在不断搅拌的条件下，向所述混合溶液中逐滴滴加一定比例的复合沉淀剂，控制所述混合溶液的pH到一定范围；陈化一定时间后进行固液分离，沉淀部分用蒸馏水洗涤若干次后置于一定温度下干燥至恒重；在一定温度下焙烧若干时间，得到稀土复合催化剂。本发明能够降低运行成本、提高催化活性以及有效增加有机污染物的降解效率。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂制备技术领域，具体而言，涉及一种降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法。
背景技术
高浓度、 难降解的有机废水广泛产生于制药、 石油化工、造纸、生物工程、制糖、合成纤维、染料、医药等行业，其所引发的一系列水体污染、生态环境恶化和人体健康威胁等问题变得非常严重。
在各种有机废水的处理工艺中，多相催化氧化工艺是较先进的处理有机废水的工艺，一直是研究人员关注的重点。该技术的特点是有机废物在高氧化活性及高稳定催化剂的作用下催化降解，从而达到多相催化氧化的目的，降低了COD含量。 反应无须在高温、 高压下进行，在通常条件下即可达到反应要求，获得很高的氧化处理效率。而高效催化材料的研发和生产一直是该处理工艺的关键，直接决定处理效率及应用前景。
其中，催化剂体系所采用的活性组分通常有贵金属（如Pd、 Pt、 Au等）、 非贵金属（如Cu、 Mn、 Fe等）及Ce、La等部分稀土元素，可以由其中一种金属或金属氧化物组成，也可以由多种金属、氧化物或复合氧化物组成。 但是，当前的水处理催化剂的研究也面临一定的问题，例如，部分催化剂分离回收困难、催化活性降低过快以及运行成本高等。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，旨在降低运行成本、提高催化活性以及有效增加有机污染物的降解效率。
本发明实施例提供了一种降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S10：将一定计量比的稀土金属盐和过渡金属盐溶解于一定容积的蒸馏水中，水浴控制在一定温度，得到混合溶液；
S20：在不断搅拌的条件下，向所述混合溶液中逐滴滴加一定比例的复合沉淀剂，控制所述混合溶液的pH到一定范围；
S30：陈化一定时间后进行固液分离，沉淀部分用蒸馏水洗涤若干次后置于一定温度下干燥至恒重；
S40：在一定温度下焙烧若干时间，得到稀土复合催化剂。
进一步地，所述稀土金属盐为硝酸铈、硫酸锆和氯化镧中的一种，所述过渡金属盐为硝酸铁、硝酸铜、硝酸镍、硫酸锌、硫酸钛和硫酸锰中的一种。
进一步地，所述稀土金属盐和过渡金属盐混合形成复合金属盐，所述稀土金属盐含量占所述复合金属盐含量的0.1~5%。
进一步地，所述蒸馏水的容积为100ml，所述水浴的温度控制在20~60℃。
进一步地，所述复合沉淀剂包括沉淀剂和添加剂，所述沉淀剂为氨水、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种，所述添加剂为聚乙二醇400、六次甲基四胺、尿素、柠檬酸钠中的一种。
进一步地，所述添加剂占所述复合沉淀剂含量的1~10%。
进一步地，所述混合溶液的pH范围控制在6.5-9.5，陈化时间为2-8h。
进一步地，所述步骤S30中的干燥温度为80-120℃。
进一步地，所述步骤S40中的焙烧温度为250-450℃，焙烧时间为2-6h。
本发明的有益效果是：
本发明实施例提供的一种降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，将稀土金属盐和过渡金属盐溶解，控制在一定温度下水浴得到混合溶液，并向混合溶液中加入复合沉淀剂并控制pH范围，再依次经过陈化、干燥以及焙烧等步骤后得到稀土复合催化剂。通过将稀土元素与过渡金属元素的催化特点相结合，从而降低运行成本和提高催化活性，另外，将所述稀土复合催化剂与微波辐照相结合，可有效降解有机污染物。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
实施例1
本发明实施例提供了一种降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，可以包括以下步骤：
步骤S10：将一定计量比的稀土金属盐和过渡金属盐溶解于一定容积的蒸馏水中，水浴控制在一定温度，得到混合溶液。
其中，所述稀土金属盐为硝酸铈、硫酸锆和氯化镧中的一种。所述过渡金属盐为硝酸铁、硝酸铜、硝酸镍、硫酸锌、硫酸钛和硫酸锰中的一种。
实施时，所述稀土金属盐和过渡金属盐混合形成复合金属盐，所述稀土金属盐含量占所述复合金属盐含量的0.1~5%。所述蒸馏水的容积为100ml，所述水浴的温度控制在20~60℃。
步骤S20：在不断搅拌的条件下，向所述混合溶液中逐滴滴加一定比例的复合沉淀剂，控制所述混合溶液的pH到一定范围。
其中，所述复合沉淀剂包括沉淀剂和添加剂。所述沉淀剂为氨水、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种。所述添加剂为聚乙二醇400、六次甲基四胺、尿素、柠檬酸钠中的一种。
实施时，所述添加剂占所述复合沉淀剂含量的1~10%。所述混合溶液的pH范围控制在6.5-9.5。
步骤S30：陈化一定时间后进行固液分离，沉淀部分用蒸馏水洗涤若干次后置于一定温度下干燥至恒重。
其中，所述陈化时间为2-8h。所述干燥温度为80-120℃。
步骤S40：在一定温度下焙烧若干时间，得到稀土复合催化剂。
其中，焙烧温度为250-450℃，焙烧时间为2-6h。
实施例2
本发明实施例提供了一种降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，可以包括以下步骤：
步骤S10：将硝酸铈、硝酸铜的复合金属盐溶解于100ml蒸馏水中并水浴，得到混合溶液。
其中，所述硝酸铈占所述复合金属盐重量的1%，水浴温度控制在40℃。
步骤S20：在不断搅拌的条件下，向所述混合溶液中逐滴滴加氨水和柠檬酸钠的复合沉淀剂。
其中，所述柠檬酸钠的重量占比为10%，控制混合溶液的pH为7.2。
步骤S30：陈化6h后进行固液分离，沉淀部分用蒸馏水洗涤若干次后，在105℃下干燥至恒重。
步骤S40：在350℃下焙烧2h，得到可降解有机废水的高活性 CuO/CeO2复合催化剂。
实施例3
本发明实施例提供了一种降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，可以包括以下步骤：
步骤S10：将氯化镧、硝酸铁的复合金属盐溶解于100ml蒸馏水中，水浴后得到混合溶液。
其中，所述硝酸铈占复合盐重量的0.5%，水浴温度控制在60℃。
步骤S20：在不断搅拌的条件下，向所述混合溶液中逐滴滴加碳酸铵和尿素的复合沉淀剂。其中，所述尿素的重量占比15%，控制溶液的pH为8。
步骤S30：陈化8h后进行固液分离，沉淀部分用蒸馏水洗涤若干次后，在120℃下干燥至恒重。
步骤S40：在320℃下焙烧4h，得到可降解有机废水的高活性 Fe2O3/La2O3复合催化剂。
活性评价例：
以甲基橙为目标污染物，采用本实施例制备的稀土复合催化剂催化降解甲基橙，并测试其活性。
取60mg/l的甲基橙溶液100ml，置于温度25℃下，在微波功率为400Ｗ，辐照时间为10min，H2O2用量为1ml，催化剂加入量0.1g。辐照设定时间后取出，冷却定容，用紫外可见分光光度计在490nm处测定其吸光度，并根据吸光度计算甲基橙的脱除率。
通过测定反应液在反应前后甲基橙含量的高低，计算甲基橙的催化分解效率，其降解效率的计算方法为：
η=（A0-A）/Ａ0×100%
其中：Ａ0为甲基橙初始吸光度；
Ａ为反应后的吸光度。
经测试，上述实施例中，甲基橙催化降解效率如下表所示：
| 产品 | 实施例1 | 实施例2 |
| 降解率% | 96 | 94 |
由此可见，本发明实施例所制备的稀土复合催化剂具有更高的催化降解率。
综上所述，本发明实施例提供的一种降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，将稀土金属盐和过渡金属盐溶解，控制在一定温度下水浴得到混合溶液，并向混合溶液中加入复合沉淀剂并控制pH范围，再依次经过陈化、干燥以及焙烧等步骤后得到稀土复合催化剂。通过将稀土元素与过渡金属元素的催化特点相结合，从而降低运行成本和提高催化活性，另外，将所述稀土复合催化剂与微波辐照相结合，可有效降解有机污染物。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S10：将一定计量比的稀土金属盐和过渡金属盐溶解于一定容积的蒸馏水中，水浴控制在一定温度，得到混合溶液；
S20：在不断搅拌的条件下，向所述混合溶液中逐滴滴加一定比例的复合沉淀剂，控制所述混合溶液的pH到一定范围；
S30：陈化一定时间后进行固液分离，沉淀部分用蒸馏水洗涤若干次后置于一定温度下干燥至恒重；
S40：在一定温度下焙烧若干时间，得到稀土复合催化剂。
2.根据权利要求1所述的降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述稀土金属盐为硝酸铈、硫酸锆和氯化镧中的一种，所述过渡金属盐为硝酸铁、硝酸铜、硝酸镍、硫酸锌、硫酸钛和硫酸锰中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述稀土金属盐和过渡金属盐混合形成复合金属盐，所述稀土金属盐含量占所述复合金属盐含量的0.1~5%。
4.根据权利要求1所述的降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述蒸馏水的容积为100ml，所述水浴的温度控制在20~60℃。
5.根据权利要求1所述的降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述复合沉淀剂包括沉淀剂和添加剂，所述沉淀剂为氨水、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种，所述添加剂为聚乙二醇400、六次甲基四胺、尿素、柠檬酸钠中的一种。
6.根据权利要求5所述的降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述添加剂占所述复合沉淀剂含量的1~10%。
7.根据权利要求1所述的降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合溶液的pH范围控制在6.5-9.5，陈化时间为2-8h。
8.根据权利要求1所述的降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S30中的干燥温度为80-120℃。
9.根据权利要求1所述的降解有机污染物的稀土复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S40中的焙烧温度为250-450℃，焙烧时间为2-6h。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4290923A (en) * | 1979-02-01 | 1981-09-22 | Carus Corporation | Rare-earth-manganese oxidation catalysts and process of producing same |
| CN102319570A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-01-18 | 厦门大学 | 一氧化碳氧化的三元复合氧化物催化剂及其制备方法 |
| CN102614888A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-08-01 | 上海应用技术学院 | 一种负载型CuO/CeO2催化剂的制备方法 |
| CN103071506A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-01 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种铁铈钛复合氧化物催化剂、制备方法及其用途 |
| WO2013117017A1 (zh) * | 2012-02-10 | 2013-08-15 | 武汉理工大学 | 具有高效光热协同催化净化VOCs的CeO2-MnO2复合催化剂的制备方法 |
| CN103861629A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-06-18 | 华中科技大学 | 微波辅助降解有机废水用催化剂及其制备方法和应用 |
| CN105618066A (zh) * | 2014-12-01 | 2016-06-01 | 抚顺环科石油化工技术开发有限公司 | 一种催化湿式氧化催化剂及其制备方法 |
| CN109876816A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-06-14 | 江苏海普功能材料有限公司 | 一种微波辅助催化湿式氧化纳米催化剂及其应用 |
| CN114105278A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-01 | 浙江工业大学台州研究院 | 一种基于催化湿式氧化法处理有机废水的方法 |
| CN114618499A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-14 | 山东亮剑环保新材料有限公司 | 一种掺杂co2加氢催化剂的制备方法 |
| CN114849718A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-05 | 山东亮剑环保新材料有限公司 | 一种稀土掺杂co2加氢复合催化剂的制备方法 |
-
2022
- 2022-08-20 CN CN202211002121.0A patent/CN115337931A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4290923A (en) * | 1979-02-01 | 1981-09-22 | Carus Corporation | Rare-earth-manganese oxidation catalysts and process of producing same |
| CN102319570A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-01-18 | 厦门大学 | 一氧化碳氧化的三元复合氧化物催化剂及其制备方法 |
| WO2013117017A1 (zh) * | 2012-02-10 | 2013-08-15 | 武汉理工大学 | 具有高效光热协同催化净化VOCs的CeO2-MnO2复合催化剂的制备方法 |
| CN102614888A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-08-01 | 上海应用技术学院 | 一种负载型CuO/CeO2催化剂的制备方法 |
| CN103071506A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-01 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种铁铈钛复合氧化物催化剂、制备方法及其用途 |
| CN103861629A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-06-18 | 华中科技大学 | 微波辅助降解有机废水用催化剂及其制备方法和应用 |
| CN105618066A (zh) * | 2014-12-01 | 2016-06-01 | 抚顺环科石油化工技术开发有限公司 | 一种催化湿式氧化催化剂及其制备方法 |
| CN109876816A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-06-14 | 江苏海普功能材料有限公司 | 一种微波辅助催化湿式氧化纳米催化剂及其应用 |
| CN114105278A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-01 | 浙江工业大学台州研究院 | 一种基于催化湿式氧化法处理有机废水的方法 |
| CN114618499A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-14 | 山东亮剑环保新材料有限公司 | 一种掺杂co2加氢催化剂的制备方法 |
| CN114849718A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-05 | 山东亮剑环保新材料有限公司 | 一种稀土掺杂co2加氢复合催化剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李宁,李光明,姚贞娅,赵建夫: "废水催化湿式氧化稀土金属氧化物催化剂的研制", 环境污染治理技术与设备 * |
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