高效还原硝酸盐为氮气的铝铜碳复合材料制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种高效还原硝酸盐为氮气的铝铜碳复合材料的制备方法，包括：将酸处理后的活性炭、铝粉、铜粉和球磨珠置于球磨设备中，于惰性气氛下进行球磨处理，得到铝铜碳复合材料。本发明专利技术还提供了上述铝铜碳复合的应用，本发明专利技术制得的铝铜碳复合材料投入含硝酸盐废水中，产生的氢气在铜的催化作用下将硝酸盐还原为亚硝酸盐，亚硝酸盐被活化后的铝在碱性条件下还原为氮气，实现了硝酸盐的高效分步选择性还原。该铝铜碳复合材料环境友好，不会产生铜离子等二次污染，环境修复应用场景广，反应活性强且能持续溶出输出电子不发生钝化现象。本发明专利技术的原料来源广泛且成本低廉，材料制备方法工艺简单，投入成本低，反应速率快，易于工程化应用。应用。应用。

【技术实现步骤摘要】
高效还原硝酸盐为氮气的铝铜碳复合材料制备方法及应用


[0001]本专利技术属于水污染处理
，具体涉及一种高效还原硝酸盐为氮气的铝铜碳复合材料的制备方法，还涉及一种铝铜碳复合材料在处理含硝酸盐废水中的应用。

技术介绍

[0002]工业废水、生活污水的无序排放以及农业氮肥的大量使用，导致硝酸盐已经成为地下水、河流以及湖泊中的主要含氮污染物。水体环境中过高的硝酸盐浓度会导致水体富营养化，同时也会威胁人体健康。我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749
‑
2022)中规定饮用水中硝酸盐限值为10mg/L(以N计)。
[0003]水体中硝酸盐理想的去除方式是将其转化为无害的氮气。现有硝酸盐去除的方法主要有生物脱氮法、物理法以及化学还原法。生物脱氮法对运行工况有着较高要求，同时存在着剩余污泥造成二次污染、抗冲击负荷能力低等缺点。离子交换、吸附和膜分离等物理技术只是将硝酸盐从水体中富集转移，仍需进一步的深度处理。化学还原法分为零价金属还原、氢催化还原和电化学还原。氢催化还原中钯、铂等贵金属催化剂的使用导致水处理成本极高，作为电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效还原硝酸盐为氮气的铝铜碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：将酸处理后的活性炭、铝粉、铜粉和球磨珠置于球磨罐中，密闭抽真空后，充入惰性气体；于惰性气氛下进行球磨处理，得到铝铜碳复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸处理后的活性炭的制备方法包括：先使用稀酸浸润活性炭，再利用纯水清洗，而后烘干。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述稀酸的浓度为20～50mmol/L，所述浸润的时间为0.5～2h，所述纯水清洗的出水pH为5.5～6.2。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭选自椰壳活性炭、木质活性炭、果壳活性炭以及煤质活性炭的一种或多种的组合。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝粉的纯度为95～99％，粒径为50～2000目。6.根据权利要求1所述的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛旭辉，李彦，郑鹏坤，何东恺，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：