本发明专利技术公开了一种介孔多维催化极板及其制备方法，包括以下步骤：将植物原料剪碎后在惰性气体中煅烧；在煅烧后的植物原料中加入金属氧化物，研磨得到混合物；将混合物在蒸汽下煅烧，得到介孔生物质材料；将介孔生物质材料、钛粉、纤维、水和硝酸混合均匀，得到半固体前驱体；将半固体前驱体涂抹在磨具中，经过微波烧结得到介孔电极板；将介孔电极板放入电解液进行电镀；将电镀后的介孔电极板进行干燥，得到介孔多维催化极板。本技术方案提出的一种介孔多维催化极板及其制备方法，有利于延长介孔多维催化极板的使用寿命及提升介孔多维催化极板的催化效果，解决现有技术中存在的极板使用寿命短、处理效率低和电耗大的技术问题。处理效率低和电耗大的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
一种介孔多维催化极板及其制备方法
[0001]本专利技术涉及复合极板
，尤其涉及一种介孔多维催化极板及其制备方法。
技术介绍
[0002]工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业废生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。废水具有色度高、成分复杂、污染物浓度高等特点。如炼制工业废水中的酚，能通过神经中毒、食物中毒、糜烂性毒害等作用致毒；含油废水中油漂浮在水面，产生恶臭，而低燃的油还能引起火灾；纸浆、纤维工业排放的废水含有大量不溶性悬浮物，沉积到水底形成改变底泥理化性质，可能会毒害水生植物和动物。若任意排放，会对周围环境和生态造成不可逆的伤害。
[0003]现阶段工业废水处理可以采用膜分离技术，有效截留悬浮固体和胶体COD，但存在处理能力小、膜易受到污染；离子交换法通过溶液中的离子与不溶性聚合物上的反粒子之间发生交换反应，达到去除污染物目的，但存在易被堵塞树脂失去活性；传统活性污泥法去除率高，适用于水质稳定的废水，但存在占地面积大等缺点；序批式活性污泥法，工艺简单、设备少、运行方式灵活，但存在进水水量适用范围有限等缺点。超临界水氧化技术，反应速度快，停留时间短，氧化效率高，但目前工艺不成熟。而电催化氧化技术，在电催化条件下，体系产生多种强氧化性物质，与废水中污染物发生快速氧化反应及自由基链式反应，从而达到去除污染物的目的，适用于工业废水的处理。极板材料在通电过程中具有催化作用，能导电和自有传递电子，加速反应速率的作用，但目前电催化技术存在极板使用寿命短、处理效率低、电耗大等缺点，严重阻碍电催化技术的应用。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提出一种介孔多维催化极板及其制备方法，有利于延长电极板的使用寿命及提升电极板的催化效果，解决现有技术中存在的电极板使用寿命短、处理效率低和电耗大的技术问题。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种介孔多维催化极板的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)、制备介孔生物质材料：
[0008](1
‑
1)、将植物原料剪碎后在惰性气体中煅烧；
[0009](1
‑
2)、在煅烧后的植物原料中加入金属氧化物，研磨得到混合物；
[0010](1
‑
3)、将混合物在蒸汽下煅烧，得到介孔生物质材料；
[0011](2)、制备介孔电极板：
[0012](2
‑
1)、将步骤(1
‑
3)的介孔生物质材料、钛粉、纤维、水和硝酸混合均匀，得到半固体前驱体；
[0013](2
‑
2)、将半固体前驱体涂抹在磨具中，经过微波烧结得到介孔电极板；
[0014](3)、制备介孔多维催化极板：
[0015](3
‑
1)、将步骤(2
‑
2)的介孔电极板放入电解液进行电镀；
[0016](3
‑
2)、将电镀后的介孔电极板进行干燥，得到介孔多维催化极板；
[0017]其中，步骤(1
‑
1)中，所述植物原料包括玉米芯、麦壳、稻壳、秸秆和睡莲叶中的任意一种或多种的组合；步骤(1
‑
2)中，所述金属氧化物和所述煅烧后的植物原料的质量比为0.01～0.45；步骤(2
‑
1)中，按照质量比，所述介孔生物质材料的添加量为所述半固体前驱体的总量的0.5～3.5％，所述钛粉、纤维、水和硝酸的添加比例为(15～150)：(0.05～0.45)：(5.2～35)：(0.3～15)。
[0018]优选的，步骤(1
‑
1)中，所述惰性气体为氮气、氩气、氦气和氪气中的任意一种，所述惰性气体的气体温度为350～800℃，植物原料剪碎后在惰性气体中的煅烧时间为30～240min。
[0019]优选的，步骤(1
‑
2)中，所述金属氧化物为Fe3O4、CoO2和Fe2O3中的任意一种或多种的组合。
[0020]优选的，步骤(1
‑
3)中，所述蒸汽的蒸汽流速为(2.1～12.6)
×
10
‑6mol/s，所述混合物的煅烧温度为800～1600℃，所述混合物的煅烧时间为60～360min。
[0021]优选的，步骤(2
‑
1)中，利用电动搅拌器将步骤(1
‑
3)的介孔生物质材料、钛粉、纤维、水和硝酸混合均匀；
[0022]所述混合均匀过程包括第一混合阶段和第二混合阶段；
[0023]所述第一混合阶段的搅拌速度为450～2000rpm，搅拌时间为20～60min；
[0024]所述第二混合阶段的搅拌速度为50～400rpm，搅拌时间为60～660min。
[0025]优选的，步骤(2
‑
2)中，所述微波烧结的烧结温度为450～1000℃，所述微波烧结的烧结时间为0.1～60h。
[0026]优选的，步骤(3
‑
1)中，所述电解液的原料包括硝酸铅、硝酸铜、硝酸锌、硝酸锡、硝酸、氟化钠、钼酸钠和柠檬酸中的至少五种，其中，所述硝酸铅的浓度为40～150g/L，所述硝酸铜的浓度为10～100g/L，所述硝酸锌的浓度为12～110g/L，所述硝酸锡的浓度为10～90g/L，所述硝酸的浓度为4～40ml/L，所述氟化钠的浓度为0.05～1.5g/L，所述钼酸钠的浓度为0.04～1.8g/L，所述柠檬酸的浓度为0.07～1.5g/L；
[0027]所述电镀步骤的电流密度0.1～20A/dm2，电镀温度40～120℃，电沉积时间0.5～6h。
[0028]优选的，利用磁力搅拌器将电解液的原料混合均匀，得到电解液；
[0029]所述混合均匀过程包括混合阶段Ⅰ和混合阶段Ⅱ；
[0030]所述混合阶段Ⅰ的搅拌速度为400～2000rpm，搅拌时间为20～60min；
[0031]所述混合阶段Ⅱ的搅拌速度为50～400rpm，搅拌时间为60～660min。
[0032]优选的，步骤(3
‑
2)中，利用鼓风干燥箱对电镀后的介孔电极板进行干燥，所述鼓风干燥箱的干燥温度为60～120℃，干燥时间为12～48h。
[0033]一种介孔多维催化极板，使用上述一种介孔多维催化极板的制备方法制备而成。
[0034]本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0035]1、以玉米芯、麦壳、稻壳、秸秆和睡莲叶中的任意一种或多种的组合作为植物原料，剪碎后煅烧，再加入金属氧化物，在蒸汽下煅烧，得到介孔生物质材料。其中，以玉米芯、麦壳、稻壳、秸秆、睡莲叶等植物作为原料制备介孔生物质材料，可获得比表面积大、孔体积
发达和孔径明显的介孔生物质材料，且利用碳化的植物原料与金属氧化物的混合，还可令介孔生物质材本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种介孔多维催化极板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、制备介孔生物质材料：(1
‑
1)、将植物原料剪碎后在惰性气体中煅烧；(1
‑
2)、在煅烧后的植物原料中加入金属氧化物，研磨得到混合物；(1
‑
3)、将混合物在蒸汽下煅烧，得到介孔生物质材料；(2)、制备介孔电极板：(2
‑
1)、将步骤(1
‑
3)的介孔生物质材料、钛粉、纤维、水和硝酸混合均匀，得到半固体前驱体；(2
‑
2)、将半固体前驱体涂抹在磨具中，经过微波烧结得到介孔电极板；(3)、制备介孔多维催化极板：(3
‑
1)、将步骤(2
‑
2)的介孔电极板放入电解液进行电镀；(3
‑
2)、将电镀后的介孔电极板进行干燥，得到介孔多维催化极板；其中，步骤(1
‑
1)中，所述植物原料包括玉米芯、麦壳、稻壳、秸秆和睡莲叶中的任意一种或多种的组合；步骤(1
‑
2)中，所述金属氧化物和所述煅烧后的植物原料的质量比为0.01～0.45；步骤(2
‑
1)中，按照质量比，所述介孔生物质材料的添加量为所述半固体前驱体的总量的0.5～3.5％，所述钛粉、纤维、水和硝酸的添加比例为(15～150)：(0.05～0.45)：(5.2～35)：(0.3～15)。2.根据权利要求1所述的一种介孔多维催化极板的制备方法，其特征在于，步骤(1
‑
1)中，所述惰性气体为氮气、氩气、氦气和氪气中的任意一种，所述惰性气体的气体温度为350～800℃，植物原料剪碎后在惰性气体中的煅烧时间为30～240min。3.根据权利要求1所述的一种介孔多维催化极板的制备方法，其特征在于，步骤(1
‑
2)中，所述金属氧化物为Fe3O4、CoO2和Fe2O3中的任意一种或多种的组合。4.根据权利要求1所述的一种介孔多维催化极板的制备方法，其特征在于，步骤(1
‑
3)中，所述蒸汽的蒸汽流速为(2.1～12.6)
×
10
‑6mol/s，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：马丹燕，姚娇娇，卢敏，石云峰，
申请(专利权)人：广州市金龙峰环保设备工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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