The invention discloses a solid carbon based germanium molybdenum heteropoly acid catalyst and an application thereof. The catalyst is prepared by adding carbonaceous porous material and carboxyl functional group coupling agent into dilute acid solution with pH of 3-4, magnetic stirring for 12-24 hours at room temperature, adding Keggin type germanomolybdic acid, inorganic metal salt and surfactant, ultrasonic vibration for 0.5-1 hour, and transferring them into hydrothermal reactor. The reaction temperature is raised from room temperature to 150 \u2103 within 1 hour by using a programmed oven The temperature was 48h, then cooled naturally to room temperature, washed several times with ultrapure water and ethanol respectively, filtered and dried for 12h. The catalyst of the invention can effectively catalyze the oxidation of iodine ion by hydrogen peroxide to form iodine substance under heterogeneous conditions, with mild reaction conditions, high utilization rate of hydrogen peroxide, friendly environment, no pollution, no peroxide, good thermal stability, can be reused for many times, and is easy to recycle.
【技术实现步骤摘要】
一种固体碳基锗钼杂多酸催化剂及其应用
本专利技术属于催化领域,具体涉及一种用于碘回收的固体碳基锗钼杂多酸催化剂及其制备方法。
技术介绍
碘是一种重要的化工原料,其化工产品广泛应用于食品、医药、染料、冶金、合成橡胶、农业、国防尖端科技等诸多行业。随着碘资源应用领域的不断拓展,全球碘的需求也日趋强劲。碘是稀缺资源,世界上的碘矿资源主要有智利硝石、海藻及地下卤水以及海相沉积磷矿石。虽然碘存储量较大,但并未解决碘资源紧缺的局面。究其原因不管是从伴生碘还是海藻、卤水和工业废水提取回收,虽然总量很大,但这些碘源的普遍特点就是含碘当量比较低,致使碘离子氧化为碘单质的速率很慢,提取率低,生产成本高。尽管可以通过离子交换法、沉淀法等来回收碘,但采用氧化剂将碘离子氧化成碘单质,然后在将碘单质进行收集的方法,相对来说,成本更加低廉。能够将碘离子氧化的氧化剂有很多种,但是必须注意的是,碘离子很容易被氧化成碘酸等更高价态,需要将碘酸再次还原成碘单质。比如公告号为CN103183320A的中国技术专利,公开了“一种回收碘的方法”,其采用次氯酸钠对废液中的无机碘进行氧化,再采用强碱性阴离子交换树脂对这部分碘进行富集回收,然后再将碘酸根离子一步还原为碘单质,增加了工艺的复杂性,同时氯酸盐的引入产生了氯离子,产生挥发性盐酸腐蚀设备,达不到绿色环保的要求。过氧化氢在将碘离子氧化成碘单质过程中,只产生了水,而不会产生其他的有害产物,同时过氧化氢氧化性适中,可以将碘离子氧化到碘单质,而不会氧化到更高价态,然而过氧化氢氧化碘离子的速率比较低,尤其在碘源中的碘的当量比较低时,工业上需要较长的时间才能 ...
【技术保护点】
1.一种固体碳基锗钼杂多酸催化剂,其特征在于:其制备步骤为将改性碳质多孔材料和羧基官能团偶联剂加入pH为3~4的稀酸溶液中,加入Keggin型锗钼杂多酸、无机金属盐、表面活性剂,室温下磁力搅拌12 ~24h,超声震荡0.5~1h,移入水热反应釜中,利用程序升温的烘箱,将反应温度在1小时内由室温升至150℃,保持该温度48小时,而后自然降温至室温,分别用超纯水和乙醇冲洗数次,过滤,干燥12h。
【技术特征摘要】
1.一种固体碳基锗钼杂多酸催化剂,其特征在于:其制备步骤为将改性碳质多孔材料和羧基官能团偶联剂加入pH为3~4的稀酸溶液中,加入Keggin型锗钼杂多酸、无机金属盐、表面活性剂,室温下磁力搅拌12~24h,超声震荡0.5~1h,移入水热反应釜中,利用程序升温的烘箱,将反应温度在1小时内由室温升至150℃,保持该温度48小时,而后自然降温至室温,分别用超纯水和乙醇冲洗数次,过滤,干燥12h。2.根据权利要求1所述的固体碳基锗钼杂多酸催化剂,其特征在于:所述改性碳质多孔材料,为经前处理含有氨基的活性炭、碳纳米管、石墨烯、富勒烯或碳纤维中的一种;所述碳质的多孔材料前处理方法为:在常温下用0.1M的氢氧化钠溶液清洗碳质多孔材料,然后用0.1M的稀盐酸清洗以除去碳质多孔材料表面的可溶性酸性、碱性杂质;将碳质多孔材料在浓度为30%的硝酸溶液中处理12h,洗涤,加热回流4h,100℃下干燥8h得到氨基碳质多孔材料样品。3.根据权利要求1所述的固体碳基锗钼杂多酸催化剂,其特征在于:所述的羧基官能团偶联剂,为邻羧基苯乙酸、3-(4-羧苯基)丙酸、4,4-磺酰基二苯甲酸、5-羧基-2-氯苯硼酸中的一种或几种。4...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭军,蔡丽丽,解田,史连军,张丹,李文飞,
申请(专利权)人:瓮福集团有限责任公司,
类型:发明
国别省市:贵州,52
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