用于超临界水氧化去除丙烯酰胺的负载型石墨催化剂制造技术

本发明专利技术公开了用于超临界水氧化去除丙烯酰胺的负载型石墨催化剂。石墨清洗后经AgNO3改性后制备成物质M；物质M通过将聚乙烯吡咯烷酮、甲醇、二氯化钯、浓盐酸、硼氢化钠制备的混合液改性后制备成物质N；物质N通过将MgCl2、ZnCl2、浓硝酸、尿素、氟化铵制备的混合液改性后制备成物质O；物质O通过将钛酸四正丁脂、正硅酸四乙酯、乙酰丙酮制备的混合液改性后制备成物质P；物质P通过将NbCl4、MnCl2、AlCl3制备的混合液改性后制备成物质Q；物质Q通过将CdCl2、BiCl3、NaOH、Na2CO3、PbCl2制备的混合液改性后得到的物质即为用于超临界水氧化去除丙烯酰胺的负载型石墨催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于难降解有机废水处理的超临界水氧化
，特别涉及一种用于超临界水氧化去除丙烯酰胺的负载型石墨催化剂。
技术介绍
超临界水氧化是20世纪80年代发展起来的一种废水处理技术，主要利用分子氧或双氧水作为氧化剂，以超临界水作为溶剂，氧化分解有机污染物。在氧化过程中由于超临界水对各种有机物和氧气的良好的溶解性，有机物、氧化剂以及超临界水形成均一相，反应不会因为相间的传质而受到阻碍限制，反应速率可以大大提高。超临界水氧化处理技术的反应温度一般为400～600℃，压力为30～50MPa，有机污染物中的有机碳转化成二氧化碳，氢转化成水，卤素原子转化成卤化物的离子，硫和磷分别转化成硫酸盐和磷酸盐，有机氮转化成氮气，这些产物均为无毒无害产物。因此，超临界水氧化技术具有去除率高、反应彻底、处理效果好、无二次污染等优点。尽管超临界水氧化技术是一项具有广阔应用前景的新型污染物处理技术，但其高温高压的苛刻反应条件对运行与管理水平的要求非常高。因此，为了加快反应速率、减少反应时间、降低反应温度，使超临界水氧化技术能充分发挥出自身的优势，许多研究者将催化剂引入超临界水氧化技术，开发了催化超临界水氧化技术。催化超临界水氧化技术中常用的催化剂为MnO2、CuO、TiO2、CeO2、Al2O3、Pt或其中几种物质组成的复合催化剂如Cr2O3/Al2O3、CuO/A12O3、MnO2/CeO2等，但是这些催化剂存在稳定性能较差、催化活性较低等缺点，限制了催化超临界水氧化技术在水处理中的推广应用与发展，所以新型催化材料的研究与制备还需要进一步加强，特别是目前还缺少用于超临界水氧化去除丙烯酰胺的催化剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于超临界水氧化去除丙烯酰胺的负载型石墨催化剂，其制备方法的具体步骤如下：(1)将粒径为4～6mm的73g石墨颗粒用300mL去离子水洗涤后放入500mL丙酮中浸泡1h，过滤后除去液体得到物质M0，物质M0经300mL去离子水洗涤后得到物质M1，将物质M1放入到300mL摩尔浓度为2.5mol/L的盐酸溶液中浸泡0.5h，过滤后除去液体得到物质M2，物质M2用300mL去离子水洗涤，再用500mL质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在85℃的干燥箱中放置1.5h，得到物质M3，将物质M3加入到250mL摩尔浓度为2.39mol/L的AgNO3溶液中，在温度为65℃的摇床中摇动75分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质M4，物质M4经100mL质量百分比浓度为97％的乙醇洗涤后在76℃的干燥箱中放置140分钟，然后置于马弗炉中在488℃条件下焙烧72分钟，得到物质M；(2)将3.19克聚乙烯吡咯烷酮和650mL质量百分比浓度为80％的甲醇溶液加入到容积为1000mL锥形瓶中，在1000r/min条件下搅拌10分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液A1、混合液A2、混合液A3、混合液A4、混合液A5；(3)将0.5221克二氯化钯和200mL浓盐酸入到容积为500mL锥形瓶中，在温度为75℃的水浴锅中摇动20分钟，然后在120℃的干燥箱中放置140分钟，冷却到室温后加入200mL去离子水，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液B1、混合液B2、混合液B3、混合液B4、混合液B5；(4)将混合液A1和15mL摩尔浓度为0.89mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C1；(5)将物质M加入到混合液C1中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N1，物质N1经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N2；(6)将混合液A2和13mL摩尔浓度为0.79mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C2；(7)将物质N2加入到混合液C2中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N3，物质N3经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N4；(8)将混合液A3和11mL摩尔浓度为0.69mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C3；(9)将物质N4加入到混合液C3中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N5，物质N5经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N6；(10)将混合液A4和9mL摩尔浓度为0.59mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C4；(11)将物质N6加入到混合液C4中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N7，物质N7经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N8；(12)将混合液A5和7mL摩尔浓度为0.49mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C5；(13)将物质N8加入到混合液C5中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N9，物质N9经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N；(14)将4.86克MgCl2和8.24克ZnCl2加入到850mL乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，加入5mL浓硝酸，摇匀后分成等量5份，得到混合液D1、混合液D2、混合液D3、混合液D4、混合液D5；(15)将1.67克尿素和0.53克氟化铵加入到混合液D1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液E1；(16)将物质N加入到混合液E1中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质O1，物质O1经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质O2；(17)将1.57克尿素和0.50克氟化铵加入到混合液D2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液E2；(18)将物质O2加入到混合液E2中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质O3，物质O3经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质O4；(19)将1.47克尿素和0.47克氟化铵加入到混合液D3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液E3；(20)将物质O4加入到混合液E3中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质O5，物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于超临界水氧化去除丙烯酰胺的负载型石墨催化剂，其特征在于，制备该催化剂方法的具体步骤如下：(1)将粒径为4～6mm的73g石墨颗粒用300mL去离子水洗涤后放入500mL丙酮中浸泡1h，过滤后除去液体得到物质M0，物质M0经300mL去离子水洗涤后得到物质M1，将物质M1放入到300mL摩尔浓度为2.5mol/L的盐酸溶液中浸泡0.5h，过滤后除去液体得到物质M2，物质M2用300mL去离子水洗涤，再用500mL质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在85℃的干燥箱中放置1.5h，得到物质M3，将物质M3加入到250mL摩尔浓度为2.39mol/L的AgNO3溶液中，在温度为65℃的摇床中摇动75分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质M4，物质M4经100mL质量百分比浓度为97％的乙醇洗涤后在76℃的干燥箱中放置140分钟，然后置于马弗炉中在488℃条件下焙烧72分钟，得到物质M；(2)将3.19克聚乙烯吡咯烷酮和650mL质量百分比浓度为80％的甲醇溶液加入到容积为1000mL锥形瓶中，在1000r/min条件下搅拌10分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液A1、混合液A2、混合液A3、混合液A4、混合液A5；(3)将0.5221克二氯化钯和200mL浓盐酸入到容积为500mL锥形瓶中，在温度为75℃的水浴锅中摇动20分钟，然后在120℃的干燥箱中放置140分钟，冷却到室温后加入200mL去离子水，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液B1、混合液B2、混合液B3、混合液B4、混合液B5；(4)将混合液A1和15mL摩尔浓度为0.89mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C1；(5)将物质M加入到混合液C1中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N1，物质N1经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N2；(6)将混合液A2和13mL摩尔浓度为0.79mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C2；(7)将物质N2加入到混合液C2中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N3，物质N3经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N4；(8)将混合液A3和11mL摩尔浓度为0.69mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C3；(9)将物质N4加入到混合液C3中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N5，物质N5经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N6；(10)将混合液A4和9mL摩尔浓度为0.59mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C4；(11)将物质N6加入到混合液C4中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N7，物质N7经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N8；(12)将混合液A5和7mL摩尔浓度为0.49mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C5；(13)将物质N8加入到混合液C5中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N9，物质N9经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N；(14)将4.86克MgCl2和8.24克ZnCl2加入到850mL乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，加入5mL浓硝酸，摇匀后分成等量5份，得到混合液D1、混合液D2、混合液D3、混合液D4、混合液D5；(15)将1.67克尿素和0.53克氟化铵加入到混合液D1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液E1；(16)将物质N加入到混合液E1中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质O1，物质O1经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质O2；(17)将1.57克尿素和0.50克氟化铵加入到混合液D...

【技术特征摘要】
1.一种用于超临界水氧化去除丙烯酰胺的负载型石墨催化剂，其特征在于，制备该催化剂方法的具体步骤如下：(1)将粒径为4～6mm的73g石墨颗粒用300mL去离子水洗涤后放入500mL丙酮中浸泡1h，过滤后除去液体得到物质M0，物质M0经300mL去离子水洗涤后得到物质M1，将物质M1放入到300mL摩尔浓度为2.5mol/L的盐酸溶液中浸泡0.5h，过滤后除去液体得到物质M2，物质M2用300mL去离子水洗涤，再用500mL质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在85℃的干燥箱中放置1.5h，得到物质M3，将物质M3加入到250mL摩尔浓度为2.39mol/L的AgNO3溶液中，在温度为65℃的摇床中摇动75分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质M4，物质M4经100mL质量百分比浓度为97％的乙醇洗涤后在76℃的干燥箱中放置140分钟，然后置于马弗炉中在488℃条件下焙烧72分钟，得到物质M；(2)将3.19克聚乙烯吡咯烷酮和650mL质量百分比浓度为80％的甲醇溶液加入到容积为1000mL锥形瓶中，在1000r/min条件下搅拌10分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液A1、混合液A2、混合液A3、混合液A4、混合液A5；(3)将0.5221克二氯化钯和200mL浓盐酸入到容积为500mL锥形瓶中，在温度为75℃的水浴锅中摇动20分钟，然后在120℃的干燥箱中放置140分钟，冷却到室温后加入200mL去离子水，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液B1、混合液B2、混合液B3、混合液B4、混合液B5；(4)将混合液A1和15mL摩尔浓度为0.89mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C1；(5)将物质M加入到混合液C1中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N1，物质N1经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N2；(6)将混合液A2和13mL摩尔浓度为0.79mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C2；(7)将物质N2加入到混合液C2中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N3，物质N3经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N4；(8)将混合液A3和11mL摩尔浓度为0.69mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C3；(9)将物质N4加入到混合液C3中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N5，物质N5经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N6；(10)将混合液A4和9mL摩尔浓度为0.59mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C4；(11)将物质N6加入到混合液C4中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N7，物质N7经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N8；(12)将混合液A5和7mL摩尔浓度为0.49mol/L的硼氢化钠溶液加入到混合液B5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液C5；(13)将物质N8加入到混合液C5中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质N9，物质N9经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质N；(14)将4.86克MgCl2和8.24克ZnCl2加入到850mL乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，加入5mL浓硝酸，摇匀后分成等量5份，得到混合液D1、混合液D2、混合液D3、混合液D4、混合液D5；(15)将1.67克尿素和0.53克氟化铵加入到混合液D1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液E1；(16)将物质N加入到混合液E1中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质O1，物质O1经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质O2；(17)将1.57克尿素和0.50克氟化铵加入到混合液D2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液E2；(18)将物质O2加入到混合液E2中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质O3，物质O3经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质O4；(19)将1.47克尿素和0.47克氟化铵加入到混合液D3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液E3；(20)将物质O4加入到混合液E3中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质O5，物质O5经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质O6；(21)将1.37克尿素和0.44克氟化铵加入到混合液D4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液E4；(22)将物质O6加入到混合液E4中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质O7，物质O7经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质O8；(23)将1.27克尿素和0.41克氟化铵加入到混合液D5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液E5；(24)将物质O8加入到混合液E5中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质O9，物质O9经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质O；(25)将5.11克钛酸四正丁脂在在1000r/min搅拌条件下加入到750mL无水乙醇中，在1000r/min条件下搅拌5分钟，然后加入4mL浓硝酸，摇匀后分成等量5份，得到混合液F1、混合液F2、混合液F3、混合液F4、混合液F5；(26)将3.3mL正硅酸四乙酯和14mL乙酰丙酮加入到混合液F1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液G1；(27)将物质O加入到混合液G1中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质P1，物质P1经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质P2；(28)将3.1mL正硅酸四乙酯和12mL乙酰丙酮加入到混合液F2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液G2；(29)将物质P2加入到混合液G2中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质P3，物质P3经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，得到物质P4；(30)将2.9mL正硅酸四乙酯和10mL乙酰丙酮加入到混合液F3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液G3；(31)将物质P4加入到混合液G3中，在温度为48℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质P5，物质P5经100mL质量百分比浓度为90％的乙醇洗涤后在70℃的干燥箱中放置125分钟，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧75分钟，...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京清水润土环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11