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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂制备,具体涉及一种用于含盐有机废水处理的催化剂及其制备方法、应用。
技术介绍
1、随着经济的快速发展,工业废水污染日趋严重,大量有机物进入到自然水体对生态的破坏是人类面临的最大挑战之一,含盐有机废水是有机废水中含有一定浓度的无机盐,这些含有高浓度无机盐的有机废水如果不经处理直接排放,其会污染水资源威胁人类的生命安全,因此含盐有机废水的处理至关重要。有机废水常采用微生物法处理,但是当废水中无机盐浓度太高,微生物就无法生存,因此,开发高效的含盐有机废水的净化技术至关重要。类芬顿催化氧化法是污水处理中的一种高级氧化技术,具有操作简单、成本低廉、降解效率高、设备简易而具有广阔的应用前景。传统芬顿催化氧化技术的关键在于催化剂,其主要以fe2+作为催化剂,提供电子给h2o2产生·oh,而生成的fe3+可再被h2o2还原为fe2+,整个过程需要依赖外界添加硫酸亚铁促进反应,而后期常因为fe3+过度累积引起“铁泥”现象,带来二次污染,而且溶液的ph范围较窄(3~5)。
2、多相催化材料活化h2o2产生·oh自由基可改善传统芬顿催化剂的缺陷。然而,高效多相催化剂的开发是含盐有机废水催化氧化处理中一直存在的挑战。
3、专利技术专利cn114405494b公布了用于含盐有机废水深度氧化催化剂,其以钙盐为金属活性组分,采用常规浸渍法可实现催化剂快速制备,可用于含盐有机废水处理。专利cn115025767a公布了含盐有机废水催化氧化处理的钙基多孔碳球催化剂,其由钙氧化物负载于网络状多孔碳球上组成,主要基于海藻酸
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷,提供了一种用于含盐有机废水处理的催化剂及其制备方法、应用,将comn双金属团簇限域到多级孔mor分子筛孔道中,所述催化剂能够有效去除含盐有机废水中的有机物。
2、本专利技术提供如下技术方案:
3、本专利技术提供一种用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,包括以下步骤:
4、s1、制备mn-zif-67前驱体;
5、s2、将硅源亲油改性得到亲油硅源;
6、s3、将亲油硅源分散于溶剂中,依次加入介孔模板剂、naoh、去离子水混合加热搅拌,除去溶剂,得到凝胶;
7、s4、将mn-zif-67前驱体按一定量加入到凝胶中搅拌,然后加入偏铝酸钠和mor晶种,加热搅拌后,将凝胶转移进行晶化、干燥、焙烧得到comn@mor分子筛;
8、s5、将comn@mor分子筛进行疏水改性,洗涤、分离即得到所述目标催化剂。
9、首先制备mn-zif-67前驱体,然后将mn-zif-67前驱体加入到含有亲油改性硅源的多级孔mor分子筛合成母液中、加热搅拌得到凝胶,采用准固相晶化过程制备亲油多级孔comn@mor分子筛,然后在其表面嫁接疏水官能团可得到疏水-亲油多级孔comn@mor催化剂。
10、mn-zif-67前驱体和凝胶混合搅拌,再采用准固相晶化,能够将comn限域到mor分子筛孔道中,形成多级孔comn@mor分子筛,多级孔comn@mor分子筛含有不同级别的孔道,可供有机物分子进入分子筛内部,凝胶所用亲油硅源使得mor分子筛内部有多个亲油基团,最后对comn@mor分子筛表面进行疏水改性,可以阻止水进入分子筛的孔道中,避免抑制comn双金属团簇位点反应活性。
11、进一步地,步骤s1包括:将co源和mn源加入到溶剂中搅拌,然后加入二甲基咪唑搅拌,形成棕色沉淀,将沉淀洗涤、干燥后得到mn-zif-67前驱体。
12、进一步地,所述co源选自硝酸钴、醋酸钴、硫酸钴或氯化钴中的一种,所述mn源选自硝酸锰、硫酸锰或氯化锰中的一种,co源和mn源的摩尔比为1:0.1~3;所述溶剂为甲醇,所述干燥为于40~80℃干燥6~24h。
13、进一步地,步骤s2包括:将正硅酸四乙酯和亲油硅烷偶联剂加入到溶剂中搅拌,离心分离,得到亲油硅源。
14、进一步地,所述正硅酸四乙酯和亲油硅烷偶联剂的质量比为1:1~5。
15、进一步地,所述亲油硅烷偶联剂选自乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷或氯甲基三乙氧基硅烷中的一种;所述溶剂为甲醇、乙醇或乙醚中的一种。
16、进一步地,步骤s3中,亲油硅源、介孔模板剂、naoh、去离子水的摩尔比为1:0.05~0.3:0.05~3:10~50;
17、所述介孔模板剂为十六烷基三甲基溴化铵、四乙基氢氧化铵、聚二烯丙基二甲基氯化铵或聚丙烯酸中的一种,所述溶剂为水、乙醇或甲醇中的一种。
18、进一步地,步骤s4中,所述一定量为摩尔比n(si):n(co+mn)=1:0.5~3。n(si)为凝胶中si的摩尔含量,n(co+mn)为mn-zif-67前驱体中co、mn摩尔含量之和。
19、进一步地,步骤s4中,按摩尔比n(si):n(偏铝酸钠):n(mor晶种)=1:0.2~1:0.1~0.7加入偏铝酸钠和mor晶种;然后按质量比m(sio2):m(大孔模板剂)=1:0.01~0.1加入大孔模板剂,所述大孔模板剂为甘油、木质素、聚氨酯泡沫或烷基咪唑中的一种。
20、进一步地,步骤s4中,所述晶化为90~180℃动态晶化12~96h,转速10~30r·min-1;干燥为80~100℃干燥;焙烧为400~650℃焙烧3~20h。
21、进一步地,步骤s5中,所述疏水改性为将comn@mor分子筛加入到疏水硅烷偶联剂中超声处理3~8h;所述疏水硅烷偶联剂为正辛基三乙氧基硅烷、十三氟代正辛基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或硬脂酸中的一种;
22、所述洗涤采用去离子水、甲醇或乙醇中的一种或多种;所述分离为离心和抽滤中的一种。
23、本专利技术还提供通过上述制备方法制备得到的用于含盐有机废水处理的催化剂。
24、本专利技术还提供一种处理含盐有机废水的方法,将用于含盐有机废水处理的催化剂装入反应器中,通入含盐有机废水并加本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤S1包括:将Co源和Mn源加入到溶剂中搅拌,然后加入二甲基咪唑搅拌,形成棕色沉淀,将沉淀洗涤、干燥后得到Mn-ZIF-67前驱体。
3.如权利要求2所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:所述Co源选自硝酸钴、醋酸钴、硫酸钴或氯化钴中的一种,所述Mn源选自硝酸锰、硫酸锰或氯化锰中的一种,Co源和Mn源的摩尔比为1:0.1~3;所述溶剂为甲醇,所述干燥为于40~80℃干燥6~24h。
4.如权利要求1所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤S2包括:将正硅酸四乙酯和亲油硅烷偶联剂加入到溶剂中搅拌,离心分离,得到亲油硅源;所述正硅酸四乙酯和亲油硅烷偶联剂的质量比为1:1~5。
5.如权利要求4所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:所述亲油硅烷偶联剂选自乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷或氯甲基三乙氧基硅烷
6.如权利要求1所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤S3中,亲油硅源、介孔模板剂、NaOH、去离子水的摩尔比为1:0.05~0.3:0.05~3:10~50,所述介孔模板剂为十六烷基三甲基溴化铵、四乙基氢氧化铵、聚二烯丙基二甲基氯化铵或聚丙烯酸中的一种,所述溶剂为水、乙醇或甲醇中的一种。
7.如权利要求1所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤S4中,所述一定量为摩尔比n(Si):n(Co+Mn)=1:0.5~3;按摩尔比n(Si):n(偏铝酸钠):n(MOR晶种)=1:0.2~1:0.1~0.7加入偏铝酸钠和MOR晶种;然后按质量比m(SiO2):m(大孔模板剂)=1:0.01~0.1加入大孔模板剂,所述大孔模板剂为甘油、木质素、聚氨酯泡沫或烷基咪唑中的一种,所述晶化为90~180℃动态晶化12~96h,转速10~30r·min-1;干燥为80~100℃干燥;焙烧为400~650℃焙烧3~20h。
8.如权利要求1所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤S5中,所述疏水改性为将CoMn@MOR分子筛加入到疏水硅烷偶联剂中超声处理3~8h;所述疏水硅烷偶联剂为正辛基三乙氧基硅烷、十三氟代正辛基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或硬脂酸中的一种;
9.一种用于含盐有机废水处理的催化剂,其特征在于,通过权利要求1~8任一所述制备方法制备得到。
10.一种处理含盐有机废水的方法,其特征在于,将权利要求9所述的用于含盐有机废水处理的催化剂装入反应器中,通入含盐有机废水并加入双氧水进行反应处理;
...【技术特征摘要】
1.一种用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤s1包括:将co源和mn源加入到溶剂中搅拌,然后加入二甲基咪唑搅拌,形成棕色沉淀,将沉淀洗涤、干燥后得到mn-zif-67前驱体。
3.如权利要求2所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:所述co源选自硝酸钴、醋酸钴、硫酸钴或氯化钴中的一种,所述mn源选自硝酸锰、硫酸锰或氯化锰中的一种,co源和mn源的摩尔比为1:0.1~3;所述溶剂为甲醇,所述干燥为于40~80℃干燥6~24h。
4.如权利要求1所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤s2包括:将正硅酸四乙酯和亲油硅烷偶联剂加入到溶剂中搅拌,离心分离,得到亲油硅源;所述正硅酸四乙酯和亲油硅烷偶联剂的质量比为1:1~5。
5.如权利要求4所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:所述亲油硅烷偶联剂选自乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷或氯甲基三乙氧基硅烷中的一种;所述溶剂为甲醇、乙醇或乙醚中的一种。
6.如权利要求1所述的用于含盐有机废水处理的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤s3中,亲油硅源、介孔模板剂、naoh、去离子水的摩尔比为1:0.05~0.3:0.05~3:10~50,所述...
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