本发明专利技术公开了凹凸棒粘土催化剂的制备方法和该催化剂测定ＣＯＤ的方法，（１）凹土提纯，取原凹土依质量比１∶１０－１５加入水中搅拌２４－４８小时得凹土浆液，自然静止，取上层悬浮液，过滤烘干研磨得纯化凹土；（２）酸化处理，将纯化凹土依质量比１∶１０－１５加入混酸液中，在不断搅拌下微沸７０－９０ｍｉｎ，煮后过滤洗至中性，烘干研磨得酸化凹土，即凹土催化剂；其中，体积比浓度５％的混酸液由硫酸和磷酸混合组成；ＣＯＤ测定方法中的步骤同ＧＢ１１９１４－１９８９，测定生活污水时，加入２０ｍＬ浓硫酸、０．３ｇ凹土、回流３０ｍｉｎ；测定工业污水时，加入３０ｍＬ浓硫酸、０．３ｇ酸化凹土、回流３０ｍｉｎ；本发明专利技术采用原凹土制备催化剂，提升了原凹土的开发和利价值，采用酸化凹土测定ＣＯＤ，降低了测定成本，缩短了测定时间，减少了二次污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂的制备方法和使用方法，具体涉及凹凸棒粘土催化剂的制备方法和该催化剂测定COD的方法。
技术介绍
化学需氧量(CODc》是指在强酸并加热条件下，用重铬酸钾作为氧化剂 处理污水样品时所消耗氧化剂的量。CODa值的大小反映了水中受还原性 物质污染的程度，是衡量水中有机物相对含量的重要指标之一。在 GB11914-1989化学需氧量的测定(CODcr)中，是以硫酸银做催化剂，常规 测定每20.00mL水样要加入含1%硫酸银的硫酸溶液28.00mL，并加热至沸 回流2h。该方法所测定的CODcr值范围在30-700mg/L。由于标准方法耗费时间长，使用硫酸银催化剂成本又较高，近年来国 内外报道的替代催化剂有MnS04 、 Mn(H2P04)2及Ag2S04-MgS04 、 CuS(VKAl(S04)2-Na2Mo04混合物等，既有单组分催化剂，也有多组分催化 剂。凹土又称凹凸棒面粘土、凹凸棒石粘土、凹凸棒土等，是以凹凸棒石 (Attapulgite)为主要成分的一种粘土矿物，主要成分为坡缕石(Palygorskite)或坡缟石，是一种含水镁铝硅酸盐粘土矿物，隶属于海泡石族，其典型分子式为Mg5(Si802Q(OH)2(OH2)4*4H20，属于2:1型层链状晶体结构，是天 然的纳米材料。由于本身独特的微观结构、外貌以及荷电性质，凹土具有 许多优良性能，如胶体性、吸附性、粘结性、催化性等，因而被广泛应用 于化工、建材、医药、农业和环境保护等领域。但至今未见到利用凹土作 为催化剂测定COD的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供凹凸棒粘土催化剂的制备方法和该催化剂测 定C0D的方法，利用凹土制备催化剂，在污水COD测定中该催化剂替代硫 酸银，降低测定成本，縮短测定时间，减少二次污染，并提高凹土的深入 开发和利用的价值。本专利技术的技术解决方案是凹土催化剂的制备方法包括以下步骤(1) 凹土提纯，取100-200目原凹土依质量比l: 10-15加入水中搅拌 24-48小时得凹土浆液，自然静止，取上层悬浮液，过滤、烘干、研磨得纯 化凹土；(2) 酸化处理，将纯化凹土依质量比l: 10-15加入混酸液中，在不 断搅拌下微沸70-90min，煮后过滤洗至中性，烘干、研磨得酸化凹土，即 凹土催化剂；其中，体积比浓度5%的混酸液由硫酸和磷酸混合组成。凹土催化剂测定C0D的方法该测定方法中的步骤同GB11914-1989， 其特征在于测定生活污水时，加入20mL浓硫酸、0.3g凹土催化剂、回流 30min;测定工业污水时，加入30mL浓硫酸、0.3g凹土催化剂、回流30min。本专利技术具有以下优点1、采用凹土制备成催化剂，该制备方法简便，提升了原凹土开发和利用价值；2、采用酸化凹土替代硫酸银测定COD，降低了测定成本，縮短了测定时间，减少了二次污染。附图说明图1为原凹土的XRD图。图2为凹土催化剂的XRD图，图3为原凹土的IR图图4为凹土催化剂的IR图。图5为原凹土的SEM图图6为凹土催化剂的SEM图。图7为凹土孔融孔径分布曲线图，其中Y0为原凹土， Yl为纯化凹土， Y2为酸化凹土 具体实施例方式下面结合具体的实施例，进一步详细地描述本专利技术。应理解，这些实 施例只是为了举例说明本专利技术，而非以任何方式限制本专利技术的范围。仪器X-射线衍射仪(XRD)ARL/X'TRA ( ARL公司，瑞士)， AVATAR-360FT-IR傅里叶变换红外光谱仪(NICOLET公司，美国)， SA3100PLUS比表面、孔径测定仪(贝克曼库尔特公司，美国)，S-3000N 型扫描电子显微镜(fflTACffl公司，日本)。试剂和玻璃仪器硫酸亚铁铵，硫酸银，硫酸汞，浓硫酸，磷酸，邻 菲啰啉，硫酸亚铁，重铬酸钾等，试剂均为分析纯，磨口锥形瓶(500mL)， 球形冷凝管，酸式滴定管，水为蒸馏水。材料原凹土 (江苏盱眙)，酸化凹土 (自制)；水样(淮安市第二污水处理厂生活污水，四季青污水处理厂工业污水)。试剂配制与标定所有试剂均按GB11914-1989所规定的浓度和方法 配制及标定。实例l:凹土催化剂的制备(1) 凹土提纯，取100目原凹土依质量比l: 10加入水中搅拌24小 时得凹土桨液，自然静止，取上层悬浮液，过滤、烘干、研磨得纯化凹土；(2) 酸化处理，将纯化凹土依质量比l: IO加入混酸液中，在不断搅 拌下微沸70min，煮后过滤洗至中性，烘干研磨得酸化凹土，即凹土催化剂； 其中，体积比浓度5%的混酸液由硫酸和磷酸混合组成。由实例1得到的酸化凹土的XRD图如图2所示，原凹土的XRD如图1 所示，由图1、 2可以看出原凹土游离的Si02存在比较明显，提纯并处理后 游离的Si02存在比较小，而且处理前、后的结构并没有发生变化。实例2:凹土催化剂的制备(1) 凹土提纯，取150目原凹土依质量比l: 13加入水中搅拌36小 时得凹土浆液，自然静止，取上层悬浮液，过滤、烘干、研磨得纯化凹土；(2) 酸化处理，将纯化凹土依质量比l: 13加入混酸液中，在不断搅 拌下微沸80min，煮后过滤洗至中性，烘干、研磨得酸化凹土，即凹土催化 剂；其中，体积比浓度5%的混酸液为5%由硫酸和磷酸混合组成。由实例2得到的酸化凹土的IR图如图4所示，原凹土的IR如图3所 示，从图3、 4中可以看到处理前后凹土的特征吸收基本上也没有发生变化; 高频区4000~3000cm_1是R-OH的伸縮振动(3552.13 cm—1)和沸石水的伸縮 振动区；中频区(1700~800(^1-1)中1653.99cm—1振动吸收是矿物吸附水和层间水的反映；KOO-SOOcm-1为(Mg Al)-Si-O， Si-O- Si(Al)的伸縮振动区间，八 面体中Al3+、 Mg2+ 、 F^+之间的类质同象置换及A产置换四面体Si"的数量 均影响此间吸收带的数目、位置和强度，红外光谱所反映的结构与XRD研 究得出的结果是一致的，其中3552.13cm-1, 1653.99cnT1， 1399.38cm-1, 1006.13cm-1, 489.91cm-1是凹土的特征红外吸收。 实例3:.凹土催化剂的制备(1) 凹土提纯，取200目原凹土依质量比l: 15加入水中搅拌48小 时得凹土浆液，自然静止，取上层悬浮液，过滤、烘干、研磨得纯化凹土；(2) 酸化处理，将纯化凹土依质量比h15加入混酸液中，在不断 搅拌下微沸90min，煮后过滤洗至中性，烘干、研磨得酸化凹土，即凹土催 化剂；其中，体积比浓度5%的混酸液为5%由硫酸和磷酸混合组成。由实例3得到的酸化凹土的SEM图如图6所示，原凹土的SEM如图5 所示，从图5、 6中可以看出未处理凹土的晶体形状为针状，处理后凹土晶 体形状部分出现了团簇状，说明凹土在混合酸的联合作用下，层状结构中 的空穴增大，可能与硫酸的氧化作用及溶解能力和磷酸的配位作用有关， 清除凹土中的部分杂质更加理想；也可能与交换离子的尺寸大小有关，特 别是八面体的阳离子Mg2+、 Fe3+ 、 Fe2+、 A产等与iT的交换；或者是层状 结构中的结晶水分子或游离水分子减少，使层状结构中的空穴增大，从而 使比表面积由原来的140m2/g左右增加至400m2/g左右；通本文档来自技高网...
【技术保护点】
凹凸棒粘土催化剂的制备方法，其特征在于凹土催化剂的制备方法包括以下步骤： （１）凹土提纯，取１００－２００目原凹土依质量比１∶１０－１５加入水中搅拌２４－４８小时行凹土浆液，自然静止，取上层悬浮液，过滤、烘干、研磨得纯化凹土； （２）酸化处理，将纯化凹土依质量比１∶１０－１５加入混酸液中，在不断搅拌下微沸７０－９０ｍｉｎ，煮后过滤洗至中性，烘干、研磨得酸化凹土，即凹土催化剂；其中，体积比浓度５％的混酸液由硫酸和磷酸混合组成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尹起范，史昆波，朱玉兰，盛振环，夏敏，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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