一种负载型层状双金属复合氧化物催化剂的制备方法技术

技术编号:12612347 阅读:157 留言:0更新日期:2015-12-30 11:19
本发明专利技术实施例公开了一种负载型层状双金属复合氧化物催化剂的制备方法,包括以下步骤:将催化剂载体进行预处理;将二价金属离子和三价金属离子的混合盐溶液与NaOH和Na2CO3的混合溶液同时加入到全返混旋转液膜反应器中,反应1~3min,得到含有层状双金属复合氢氧化物晶核的混合浆液;将含有层状双金属氢氧化物晶核的混合溶液和预处理后的催化剂载体转移到反应釜中,60~150℃反应2~24h,之后干燥处理,得到负载型层状双金属复合氧化物催化剂的前体;将上述前体进行焙烧,250~500℃,2~8h,获得负载型层状双金属复合氧化物催化剂。本发明专利技术的方法有效地减少了催化剂中活性组分的流失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及废水处理
,特别设及一种负载型层状双金属复合氧化物催化 剂的制备方法。
技术介绍
金属催化臭氧氧化技术是近些年发展起来的一种新型的、在常溫常压下可W将那 些难W降解的有机物氧化的方法。金属催化臭氧氧化技术的关键是金属催化臭氧氧化催化 剂的催化性能。金属催化臭氧氧化催化剂的活性组分为金属或金属氧化物,若活性组分流 失势必会降低催化剂的催化性能。采用现有的方法制备出的金属催化臭氧氧化催化剂容易 发生活性组分流失,从而降低了催化剂对臭氧的催化性能,并且会引起二次污染。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了,用于 解决臭氧氧化催化剂的活性组分流失的问题。技术方案如下: -种负载型层状双金属复合氧化物催化剂的制备方法,包括W下步骤: 将催化剂载体进行预处理,备用;所述催化剂载体为颗粒状多孔陶瓷、颗粒状活性 氧化侣、颗粒状分子筛、煤基柱状活性炭、颗粒状果壳活性炭、颗粒状多娃斜发沸石中的一 种;所述预处理为将催化剂载体水洗后,用酸浸泡,再水洗至中性,然后干燥处理; 将二价金属离子和S价金属离子的混合盐溶液与化OH和胞2〇)3的混合溶液同时 加入到全返混旋转液膜反应器中,反应1~3min,得到含有层状双金属复合氨氧化物晶核 的混合浆液;所述二价金属离子与所述=价金属离子的物质的量比为(1. 5~4) :1;所述 化OH的物质的量为二价金属离子和S价金属离子的物质的量之和的1.6倍;所述胞2〇)3 的物质的量为=价金属离子的物质的量的2倍;所述二价金属离子为Mg2\Ca2\Sr2\Ba2\ 化2\Ni2\化2\Cu2\Co2+或Mn2+中的一种;所述S价金属离子为AlCr3\化3\Co3\ Ga3+或Ti中的一种;所述混合盐溶液中的酸根离子包括CO32、N03、S〇42、PO/和Cl的一 种或多种; 将所述含有层状双金属复合氨氧化物晶核的混合浆液和预处理后的催化剂载体 转移到反应蓋中,60~150°C反应2~2地,之后干燥处理,得到负载型层状双金属复合 氧化物催化剂的前体;所述二价金属离子与所述预处理后的催化剂载体的质量比为(2~ 15):巧~7巧; 将所述负载型层状双金属复合氧化物催化剂的前体进行赔烧,赔烧溫度为250~ 500°C,赔烧时间为2~化,获得负载型层状双金属复合氧化物催化剂。 在本专利技术的一种优选实施方式中,所述二价金属离子与所述=价金属离子的物质 的量比为2:1或3:1。 在本专利技术的一种更为优选实施方式中,所述二价金属离子为Ni2+,Co2\化2\化2\ Mg2+或Mn2+中的一种;所述S价金属离子为AlFe3+或Ti3+中的一种。 在本专利技术的一种更为优选实施方式中,所述混合盐溶液中的酸根离子包括CO32和 / 或N03。 在本专利技术的一种更为优选实施方式中,所述含有层状双金属复合氨氧化物晶核的 混合浆液和预处理后的催化剂载体转移到反应蓋中,80~120°C反应12~20h。 在本专利技术的一种更为优选实施方式中,所述二价金属离子与所述预处理后的催化 剂载体的质量比为(3~5) : (10~30)。 在本专利技术的一种优选实施方式中,所述预处理为将催化剂载体用水洗2~5次,用 浓度为0. 03~0. 12mol/L的硝酸溶液浸泡2~4她,再水洗至中性,60~90°C干燥10~ 48h。 在本专利技术的一种更为优选实施方式中,用所述浓度为0. 07~0.Imol/L的硝酸溶 液浸泡18~2地。 在本专利技术的一种更为优选实施方式中,所述催化剂载体中颗粒状多孔陶瓷小球粒 径为2~6mm,比表面积> 240mVg,抗压强度> 140N,堆积密度> 0. 17g/mL; 颗粒状活性氧化侣小球粒径为4~8mm,比表面积> 300mVg,抗压强度> 140N,堆 积密度> 0. 65g/mU磨损率《0. 3 %W;[001引颗粒状分子筛型号为ZSM-5,粒径为3~5mm,比表面积> 350mVg,抗压强度> 120N,Si02/Al203为 25 ~400,堆积密度> 0. 75g/mL; 煤基柱状活性炭直径4~8mm,比表面积> 800m7g,抗压强度> 96N,堆积密度> 0. 45g/mL; 颗粒状果壳活性炭粒径4~8mm,比表面积> 850mVg,抗压强度> 95N,堆积密度 > 0.45g/mL; 颗粒状多娃斜发沸石粒径4-8mm,比表面积> 500m2/g,堆积密度> 0. 45g/mL,磨损 率《0. 5%W。 在本专利技术的一种更为优选实施方式中,所述二价金属离子为Mg2+,所述=价金属离 子为化3+,所述赔烧溫度为350~450°C,优选为400°C; 或所述二价离子为Ni2+,所述=价金属离子为Al3+,所述赔烧溫度为450~500°C; 或所述二价离子为化2+,所述=价金属离子为Al3+,所述赔烧溫度为450~500°C; 或所述二价离子为化2+,所述=价金属离子为A13+,所述赔烧溫度为300~400°C, 优选为350°C; 或所述二价离子为Ni2+,所述=价金属离子为Ti3+,所述赔烧溫度为450~500°C。 本专利技术公开的,通过将含有 纳米级层状双金属复合氨氧化物晶核的浆液与催化剂载体在一定条件下反应,不但有助于 层状双金属复合氨氧化物晶体和层状结构的进一步生长和形成,同时还有助于层状双金属 复合氨氧化物牢固地生长在催化剂载体中。赔烧时,选用能够使层状双金属复合氨氧化物 赔烧后生成尖晶石和层状双金属复合氧化物混合物的临界赔烧溫度。此临界赔烧溫度下, 生成的尖晶石具有催化性能,层状双金属复合氧化物可凭借"结构记忆效应"恢复到原有的 层状双金属复合氨氧化物的结构而具有吸附性能,准确地将水中的污染物吸附到催化剂表 面,甚至吸附到尖晶石周围,来去除污染物,同时层状双金属复合氧化物还具有催化性能, 从而提高了催化剂的催化性能,并且运种尖晶石和层状双金属复合氧化物的特殊结构使金 属元素镶嵌在八面体、层状结构内部,其混合物可有效地减少催化剂中活性组分的流失。【附图说明】[002引为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可W 根据运些附图获得其他的附图。 图1为实施例1获得的负载型层状M评e复合氧化物催化剂的前体的XRD图。【具体实施方式】 在本专利技术的技术方案中,催化剂载体中颗粒状多孔陶瓷小球粒径为2~6mm,比 表面积> 240m7g,抗压强度> 140N,堆积密度> 0. 17g/mL;颗粒状活性氧化侣小球粒径 为4~8mm,比表面积> 300m7g,抗压强度> 140N,堆积密度> 0. 65g/mU磨损率《0. 3% W;颗粒状分子筛型号为ZSM-5,粒径为3~5mm,比表面积> 350mVg,抗压强度> 120N, Si〇2/Al2〇3为25~400,堆积密度> 0. 75g/mL;煤基柱状活性炭直径4~8mm,比表面积 > 8本文档来自技高网...
一种负载型层状双金属复合氧化物催化剂的制备方法

【技术保护点】
一种负载型层状双金属复合氧化物催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将催化剂载体进行预处理,备用;所述催化剂载体为颗粒状多孔陶瓷、颗粒状活性氧化铝、颗粒状分子筛、煤基柱状活性炭、颗粒状果壳活性炭、颗粒状多硅斜发沸石中的一种;所述预处理为将催化剂载体水洗后,用酸浸泡,再水洗至中性,然后干燥处理;将二价金属离子和三价金属离子的混合盐溶液与NaOH和Na2CO3的混合溶液同时加入到全返混旋转液膜反应器中,反应1~3min,得到含有层状双金属复合氢氧化物晶核的混合浆液;所述二价金属离子与所述三价金属离子的物质的量比为(1.5~4):1;所述NaOH的物质的量为二价金属离子和三价金属离子的物质的量之和的1.6倍;所述Na2CO3的物质的量为三价金属离子的物质的量的2倍;所述二价金属离子为Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、Ni2+、Fe2+、Cu2+、Co2+或Mn2+中的一种;所述三价金属离子为Al3+、Cr3+、Fe3+、V3+、Co3+、Ga3+或Ti3+中的一种;所述混合盐溶液中的酸根离子包括CO32‑、NO3‑、SO42‑、PO43‑和Cl‑的一种或多种;将所述含有层状双金属复合氢氧化物晶核的混合浆液和预处理后的催化剂载体转移到反应釜中,60~150℃反应2~24h,之后干燥处理,得到负载型层状双金属复合氧化物催化剂的前体;所述二价金属离子与所述预处理后的催化剂载体的质量比为(2~15):(5~75);将所述负载型层状双金属复合氧化物催化剂的前体进行焙烧,焙烧温度为250~500℃,焙烧时间为2~8h,获得负载型层状双金属复合氧化物催化剂。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:乔瑞平耿翠玉张伦梁蒋玮
申请(专利权)人:博天环境集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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