本发明专利技术提供了一种降解低浓度甲醛的催化剂组合物的制备方法和应用。所述催化剂组合物中的复合氧化物为铋锑铜锰复合氧化物。所述方法按下列步骤进行：1、原料溶解及溶液碱化；2、添加过硫酸钾溶液；3、烘干；4、煅烧。本发明专利技术制备的催化剂组合物活性高，能在较短的时间内快速而且高效催化氧化降解废水中的甲醛，废水处理方法在常温常压而且无需氧化剂和光照下即可进行，工艺流程简单，无二次污染产生，并且运行费用低等特点，且催化剂可重复使用多次，有很高的实际应用价值。
Preparation method and application of catalyst composition for degrading low concentration formaldehyde
The invention provides a preparation method and application of a catalyst composition for decomposing low concentration formaldehyde. The composite oxide in the catalyst composition is bismuth antimony copper manganese composite oxide. The method is carried out in the following steps: 1. raw material dissolution and solution alkalization; 2. adding potassium persulfate solution; 3. drying; 4. calcination. The catalyst composition has high activity and can quickly and efficiently catalyze the oxidation and degradation of formaldehyde in the wastewater in a short time. The wastewater treatment method can be carried out at normal temperature and atmospheric pressure without oxidizing agent and light, the process is simple, no two pollution is produced, and the operation cost is low, and catalysis is also catalyzed. The reagents can be reused many times and have high practical application value.
【技术实现步骤摘要】
一种降解低浓度甲醛的催化剂组合物的制备方法和应用
：本专利技术涉及到无机材料制备领域，特别涉及到一种降解低浓度甲醛的催化剂组合物的制备方法和应用。
技术介绍
：甲醛易溶于水而且具有强烈刺激气味。它是一种重要的化工原料，广泛应用于消毒、杀菌、防腐、制药、农药、染料、塑料和建筑等行业。但甲醛具有高度的毒性，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。目前，除去废水中甲醛的方法有吸附法、臭氧氧化法、光催化法、热湿式氧化法、生物法、吹脱法等。吸附法选择性差，再生困难。臭氧氧化法利用的臭氧对人体健康危害极大。光催化法处理需要用特定的激发光源。目前使用最广泛的二氧化钛光催化剂只能利用紫外光。热湿式氧化法能量消耗高。生物法处理成本低，但反应速度慢，处理设施占地面积大。吹脱法效果不佳。在室温下催化氧化甲醛是一种有效去除甲醛的方法。近年来得到广泛的关注。但是该方法的催化剂都包含至少一种贵金属。美国专利US5585083专利技术的Pt/SnO2催化剂在室温能够将甲醛完全降解为二氧化碳和水。但是，该催化剂中含有质量分数为12%的贵金属Pt。中国专利CN103071489A公开了一种室温下去除甲醛的负载型活性炭催化材料的制备方法。所述催化材料中包含有0.1～2%的金、钯、铂、铑、钌中的一种或其组合的贵金属活性组分。中国专利CN102139234A公开了一种室温下去除甲醛的负载型催化剂。其活性组分为金、钯、铂、铑、钌中的一种或几种的贵金属。贵金属含量占催化剂重量的0.1～2%。贵金属资源稀少而且价格高，这限制了温室催化氧化去触甲醛的推广和应用。
技术实现思路
：本专利技术目的在于提供一种降解低浓度甲醛的催化剂组合物的制备方法及应用。有鉴于此，本专利技术的设计思想在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种简单有效处理废水中甲醛的催化剂组合物的制备方法和应用。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为:一种降解低浓度甲醛的催化剂组合物，包括复合氧化物，所述催化剂组合物中的复合氧化物为铋锑铜锰复合氧化物，该铋锑铜锰复合氧化物作为催化剂能催化氧化降解废水中的甲醛。一种降解低浓度甲醛的催化剂组合物制备方法，所述方法按如下步骤进行：1、原料溶解及溶液碱化：以硝酸铋、三氯化锑、硝酸铜和硝酸锰为原料，在烧杯中加入去离子水并搅拌至溶解，然后滴加浓度为6mol/L的氨水，直至溶液为弱碱性，此时pH值为8～10；2、添加过硫酸钾溶液：向步骤1所获得的弱碱性溶液中加入体积百分比浓度为5%的过硫酸钾溶液5mL，加热至沸腾，冷却至室温后抽滤；3、烘干：将步骤2所获得的沉淀物，放入烘箱中在105-150℃温度下烘干；4、煅烧：将步骤3所得烘干沉淀物放入马弗炉中，在300℃～900℃温度下煅烧3-8小时，经煅烧后获得铋锑铜锰复合氧化物粉体。所述方法中的硝酸铋、三氯化锑、硝酸铜和硝酸锰的摩尔比为22.6:16.9：8.9:1.0。一种降解低浓度甲醛的催化剂组合物的应用，在废水中按0.5～4.0g/L的比例加入获得的铋锑铜锰复合氧化物，在常温常压下搅拌处理30-60分钟。本专利技术的铋锑铜锰复合氧化物催化剂应用于甲醛废水的处理方法是：以复合氧化物为催化剂，降解反应条件为：甲醛浓度小于5%，处理每升甲醛废水的催化剂用量为0.5～4.0g，废水体系处于常温常压。试验中，当甲醛废水体积为40mL，浓度为1.0%时，在搅拌下加入催化剂0.1g，催化降解30分钟，甲醛的降解率达到90%以上。将残余溶液替换为新的甲醛溶液后再进行催化剂再循环使用。结果表明，催化剂在第二次循环、第三次循环使用中的甲醛的降解率都达到90.0%以上。本专利技术的积极效果为1、本专利技术所使用的催化剂组合物其制备方法简单，所用原材料成本低廉，操作方便；2、本专利技术制备处理的催化剂组合物活性高，能在较短的时间内快速而且高效降解污染物；3、本专利技术的废水处理方法在常温常压而且无需氧化剂和无需光照下即可进行，工艺流程简单，无二次污染产生，并且运行费用低等特点，有很高的实际应用价值；4、本专利技术制备处理的催化剂组合物可重复使用多次。具体的实施方式下面结合实施例进一步对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。实施例1：1、原料溶解及溶液碱化：称取1.82g（5.04×10-3mol）五水硝酸铋、0.86g（3.77×10-3mol）三氯化锑、0.48g（1.99×10-3mol）三水硝酸铜和0.08g（2.23×10-4mol）硝酸锰(50%溶液)，在烧杯中加入去离子水搅拌至完全溶解，然后滴加浓度为6mol/L的氨水，直至溶液为弱碱性，此时pH值为8～10；2、添加过硫酸钾溶液：向步骤1所获得的弱碱性溶液中加入体积百分比浓度为5%的过硫酸钾5mL，加热至沸腾，冷却至室温后抽滤；3、烘干：将步骤2所获得的沉淀物，放入烘箱中在105-150℃温度下烘干；4、煅烧：将步骤3所得烘干沉淀物放入马弗炉中，在300℃煅烧8小时后获得铋锑铜锰复合氧化物粉体。取0.1克按上述方法制备得到的铋锑铜锰复合氧化物催化剂及加入体积为40mL，浓度为1.0%的甲醛废水中，于常温常压在搅拌作用下催化降解甲醛30分钟。然后在离心机上离心10分钟，取上清液测量甲醛残余浓度。结果如表1所示，当降解时间为30分钟时，甲醛降解率为90.0%。表1降解时间与废水中甲醛的降解率催化剂降解时间/min15304560甲醛降解率/%85.690.091.392.0实施例21、原料溶解及溶液碱化：称取1.82g（5.04×10-3mol）五水硝酸铋、0.86g（3.77×10-3mol）三氯化锑、0.48g（1.99×10-3mol）三水硝酸铜和0.08g（2.23×10-4mol）硝酸锰(50%溶液)，在烧杯中加入去离子水搅拌至完全溶解，然后滴加浓度为6mol/L的氨水，直至溶液为弱碱性，此时pH值为8～10；2、添加过硫酸钾溶液：向步骤1所获得的弱碱性溶液中加入体积百分比浓度为5%的过硫酸钾5mL，加热至沸腾，冷却至室温后抽滤；3、烘干：将步骤2所获得的沉淀物，放入烘箱中在105-150℃温度下烘干；4、煅烧:将步骤3所得烘干沉淀物放入马弗炉中，在750℃煅烧5小时后获得铋锑铜锰复合氧化物粉体。取0.1克按上述方法制备得到的铋锑铜锰复合氧化物催化剂及加入体积为40mL，浓度为1.0%的甲醛废水中，于常温常压在搅拌作用下催化降解甲醛30分钟。然后在离心机上离心10分钟，取上清液测量甲醛残余浓度。当降解时间为30分钟时，甲醛降解率为92.2%。实施例31、原料溶解及溶液碱化：称取1.82g（5.04×10-3mol）五水硝酸铋、0.86g（3.77×10-3mol）三氯化锑、0.48g（1.99×10-3mol）三水硝酸铜和0.08g（2.23×10-4mol）硝酸锰(50%溶液)，在烧杯中加入去离子水搅拌至完全溶解，然后滴加浓度为6mol/L的氨水，直至溶液为弱碱性，此时pH值为8～10；2、添加过硫酸钾溶液：向步骤1所获得的弱碱性溶液中加入体积百分比浓度为5%的过硫酸钾5mL，加热至沸腾，冷却至室温后抽滤；3、烘干：将步骤2所获得的沉淀物，放入烘箱中在105-150℃温度下烘干；4、煅烧：将步骤3所得烘干沉淀物放入马弗炉中，在900℃煅烧后获得铋锑铜锰复合氧化物粉体。取0.1克按上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降解低浓度甲醛的催化剂组合物，包括复合氧化物，其特征在于：所述催化剂组合物中的复合氧化物为铋锑铜锰复合氧化物，该铋锑铜锰复合氧化物作为催化剂能催化氧化降解废水中的甲醛。
【技术特征摘要】
1.一种降解低浓度甲醛的催化剂组合物，包括复合氧化物，其特征在于：所述催化剂组合物中的复合氧化物为铋锑铜锰复合氧化物，该铋锑铜锰复合氧化物作为催化剂能催化氧化降解废水中的甲醛。2.一种降解低浓度甲醛的催化剂组合物制备方法，其特征在于：所述方法按如下步骤进行：（1）原料溶解及溶液碱化：以硝酸铋、三氯化锑、硝酸铜和硝酸锰为原料，在烧杯中加入去离子水并搅拌至溶解，然后滴加浓度为6mol/L的氨水，直至溶液为弱碱性，此时pH值为8～10；（2）添加过硫酸钾溶液：向步骤（1）所获得的弱碱性溶液中加入体积百分比浓度为5%的过硫酸钾溶液5mL，加热至沸腾，冷却...
【专利技术属性】
技术研发人员：周国华，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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