一种胶原基炭材料负载金属钴的催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于生物质材料资源利用和复合氧化催化材料制备技术领域，具体涉及一种胶原基炭材料负载金属钴催化剂的制备及其降解染料的应用。首先通过调整皮粉胶原蛋白分子两性电解质的表面电荷，其次加入钴盐溶液与皮粉胶原蛋白活性基团配位，制备胶原负载金属钴材料，再次进行缺氧炭化，生成负载金属钴的胶原生物基炭材料，最后联合过硫酸钾，进行非均相Co/PMS体系光辅助催化氧化降解制革染料。本发明专利技术制备的胶原基炭材料负载金属钴催化剂，用于制革染料废水的处理，可实现染料的高效降解，同时钴离子亦可牢固吸附固载在胶原炭基材料上，钴溶出少，催化剂的回收利用率高，对水体不造成二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种胶原基炭材料负载金属钴的催化剂及其制备方法与应用
本专利技术属于生物质材料资源利用和复合氧化催化材料制备
，具体涉及一种胶原基炭材料负载金属钴催化剂的制备及其降解染料的应用。
技术介绍
皮革行业在我国轻工行业位居首位，为我国经济发展做出巨大贡献的同时，也面临着一系列的环境污染问题。比如受制于皮纤维有限的结合位点及皮胶原三维空间网络的阻碍，蓝皮染色的过程中，染料无法完全渗透和吸收，导致废水中仍然残留有不少染料。由于多数染料具有复杂的芳环结构，对光、一般化学试剂和常见微生物具有相当的稳定性，如不处理，这些废水中的染料可以通过水循环或食物链在生物体中富集进而产生毒害作用，因此染料废水的脱色问题一直是化工、环保行业关注的焦点。目前染料废水的传统处理方法包括物理处理法、生物处理法、化学处理法以及联用技术处理法。与传统处理法相比，高级氧化技术处理法具有操作简单、反应快速、二次污染小或无二次污染、适用范围广、能高效处理难降解有机污染物等优点。高级氧化法处理废水的原理是利用氧化剂在光、热、电、催化剂等作用条件下，在反应体系中产生具有强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶原基炭材料负载金属钴的催化剂，其特征在于，所述的催化剂是通过制革边角料废弃物白皮粉中的胶原蛋白和金属离子的络合配位作用固定Co离子而制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种胶原基炭材料负载金属钴的催化剂，其特征在于，所述的催化剂是通过制革边角料废弃物白皮粉中的胶原蛋白和金属离子的络合配位作用固定Co离子而制成。


2.根据权利要求1所述的胶原基炭材料负载金属钴的催化剂，其特征在于，所述的白皮粉为猪皮皮粉、羊皮皮粉、牛皮皮粉中的任意一种。


3.根据权利要求1或2所述的胶原基炭材料负载金属钴的催化剂，其特征在于，所述的白皮粉的粒径在20目以下，灰分不超过0.5%，pH值在5.0～5.5。


4.权利要求1所述的胶原基炭材料负载金属钴的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）调平衡：将白皮粉加入到去离子水中搅拌，加入膨胀抑制剂再次搅拌，用酸溶液将pH值调2.5-3.0，静置；
（2）胶原负载金属钴材料的制备：向步骤（1）水溶液中加入钴盐并搅拌反应；采用碱性溶液调整体系的pH值提升至3.0-4.0，再反应，然后过滤，洗涤，干燥，碾磨后即获得胶原负载金属钴材料；
（3）胶原基炭材料负载金属钴催化剂的制备：把步骤（2）制备的胶原负载金属钴材料在氮气氛围下升温烧制，缓慢降温至室温后，取出即获得炭化胶原纤维负载的金属钴催化剂。


5.根据权利要求4所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中，膨胀抑制剂为氯化钠、硫酸钠中的任意一种；所述的步骤（1）中，去离子水：白皮粉：膨胀抑制剂的质量比为100:4-5:5-8。

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘洁，张斐斐，穆洪军，李彦春，刘毅，李梦茹，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37