System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂的制备方法、蒽醌再生催化剂及其应用技术_技高网

一种凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂的制备方法、蒽醌再生催化剂及其应用技术

技术编号:40520613 阅读:9 留言:0更新日期:2024-03-01 13:38
本发明专利技术提供了一种凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂及其制备方法,该蒽醌再生催化剂的化学式为:Mg4Si6O15(OH)2·6H2O;其制备方法包括以下步骤:(1)凹凸棒水热酸化得到凹凸棒基SiO2前驱体;(2)将凹凸棒基SiO2前驱体和铵盐、镁盐、氨水超声混合均匀;(3)将混合液转移至水热釜,水热反应生成凹凸棒基硅酸镁。本发明专利技术以凹凸棒石为硅源和模板,具有原料来源广泛、制备工艺简单、生产成本低、绿色环保、便于工业化生产等优点;本发明专利技术所制备的凹凸棒基硅酸镁可作为固体碱催化剂使用,具有无毒环保、催化活性高、使用寿命长等优点。

【技术实现步骤摘要】


技术介绍

1、在蒽醌法生产h2o2的工艺中,由于有机反应的不可控性,即使使用最具选择性的催化剂,仍然会产生一些丧失生产h2o2能力的蒽醌物质,这类物质统称为蒽醌降解物。蒽醌工作液中降解物的生成会随着工作液的不断循环而逐渐累积,过高的蒽醌降解物含量不仅会严重影响h2o2产品的产率和质量,影响钯基催化剂的催化效率,还会使工作液粘度增大,管道输送装置阻力变大,造成生产成本增加等问题。面对日益增长的h2o2需求量,新型再生剂的研发越来越受到人们的重视及关注。由于目前所用的催化剂存在生产成本高、使用寿命短等问题,亟需研发出一种高效耐久型的蒽醌再生催化剂。

2、硅酸镁具有孔道丰富、结构稳定和环境友好的特性以及可调控的形貌,已应用于多个领域。硅酸镁表面同时存在碱性和酸性活性位点,具有高的比表面积和可调的孔径,显示出一定的催化性能,是一类很有潜力的催化新材料。由于硅酸镁独特的结构和性质,对蒽醌降解物再生具有较好的催化活性,具有较大的实际应用前景。

3、天然凹凸棒土价格低廉,具有较好的热稳定性、化学惰性和较大的比表面积,且其丰富的孔道结构和多种金属组成,赋予了其较强的吸附性能并可提供多种催化活性中心,是一类具有潜在应用价值的催化剂材料,可应用于不同的反应体系。由于凹凸棒石组成复杂,不能直接用于蒽醌降解物再生反应。因此,基于凹凸棒石独特的孔结构和一维棒状结构,本专利技术提出对凹凸棒石进行纯化处理,然后再作为制备棒状硅酸镁蒽醌再生催化剂的模板和硅源,不仅可以节约硅酸镁制备成本,还可以提高凹凸棒石的利用价值。


技术实现思路

1、本专利技术旨在提供一种环保无毒、成本低、使用寿命长、对蒽醌降解物具有较高活性和选择性的凹凸棒基硅酸镁再生催化剂及其制备方法。

2、本专利技术提供一种凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂的制备方法,包括以下步骤:步骤a:将凹凸棒分散于1-4mol/l的hcl水溶液中形成质量含量为5-15%的悬浮液,将悬浮液转移到水热反应釜,在100-180℃下水热反应3-6h,自然冷却至室温得到第一沉淀物,将所述第一沉淀物用去离子水离心洗涤4-8遍,烘干即得到棒状sio2前驱体;步骤b:将所述棒状sio2前驱体加入到去离子水中,超声分散10-30min得到棒状sio2分散液;将可溶性镁盐、铵盐溶于去离子水中配成溶液,然后加入氨水,搅拌均匀后将溶液加入至sio2分散液中,充分搅拌均匀得到混合体系;步骤c:将步骤b得到的所述混合体系转移至水热反应釜中,在120-180℃下水热反应6-12h,自然冷却至室温得到第二沉淀物,对得到的所述第二沉淀物用去离子水离心洗涤4-8遍,将滤饼在90-120℃烘箱中干燥6-10h,经充分研磨得到蒽醌再生催化剂。

3、进一步地,所述的镁盐为氯化镁、硝酸镁或硫酸镁中的任意一种。

4、进一步地,所述的铵盐为氯化铵、硝酸铵或硫酸铵中的任意一种。

5、进一步地,步骤b中所述sio2的质量含量为1-5%,si和mg的摩尔比为1-1.5:1。

6、进一步地,步骤b所述铵盐的摩尔溶度为0.1-0.5mol·l-1,氨水的摩尔浓度为0.2-1mol·l-1。

7、本专利技术还提供一种凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂,由上述凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂的制备方法制备而成,该催化剂的化学式为:mg4si6o15(oh)2·6h2o。

8、本专利技术还提供一种凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂的应用,所述催化剂由上述凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂制备而成,该催化剂用于蒽醌降解物再生的应用。

9、本专利技术的有益效果是:与现有技术相比,本专利技术具有如下显著优点:(1)本专利技术采用我国储量极其丰富、价格低廉的天然一维多孔凹凸棒石为硅源和模板制备多孔棒状硅酸镁,具有原料来源广泛、制备工艺简单、不使用有机试剂、绿色环保、生产成本低、便于工业化生产等优点;(2)本专利技术所制备的凹凸棒基硅酸镁材料绿色环保、无毒无害,作为蒽醌降解物再生固体碱催化剂具有较高的催化活性和选择性、使用寿命长等优点,72h内对蒽醌降解物的再生能力可达到6.19g/l。

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【技术保护点】

1.一种凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的镁盐为氯化镁、硝酸镁或硫酸镁中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的铵盐为氯化铵、硝酸铵或硫酸铵中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤B中所述SiO2的质量含量为1-5%,Si和Mg的摩尔比为1-1.5:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤B所述铵盐的摩尔溶度为0.1-0.5mol·L-1,氨水的摩尔浓度为0.2-1mol·L-1。

6.一种凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂,其特征在于:由权利要求1-5任一项凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂的制备方法制备而成,其特征在于:该催化剂的化学式为:Mg4Si6O15(OH)2·6H2O。

7.一种凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂的应用,其特征在于,所述蒽醌再生催化剂由权利要求1-5任一项凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂的制备方法制备而成,该催化剂用于蒽醌降解物的再生

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【技术特征摘要】

1.一种凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的镁盐为氯化镁、硝酸镁或硫酸镁中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的铵盐为氯化铵、硝酸铵或硫酸铵中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤b中所述sio2的质量含量为1-5%,si和mg的摩尔比为1-1.5:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯拥军李梦泽曹鼎李慧玉李纯莉唐平贵
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:

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