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() 一种基于接触电催化原理用废弃塑料制备双氧水的方法技术_技高网
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一种基于接触电催化原理用废弃塑料制备双氧水的方法技术

技术编号:40908435 阅读:13 留言:0更新日期:2024-04-18 14:38
本发明专利技术公开了一种基于接触电催化原理用废弃塑料制备双氧水的方法。具体方法包括将颗粒状废弃塑料通入惰性气体,粉碎、研磨、干燥得到粉末状塑料,即得到催化制备双氧水的催化剂,在水中加入所述的催化剂,超声,除去催化剂,得到双氧水。该催化剂具有高度稳定的结构,在经过20个循环反应后,催化剂的结构基本不发生变化。同时,催化剂制备双氧水的性能也基本保持不变。在模拟实际水体环境下,废塑料粉末在不同水体中仍能保持较高的双氧水产率。使用该接触电催化剂,双氧水的产量可达到1.37mM/h。并且利用氧还原的过程通过接触电生产双氧水,并适用于各种废弃塑料。本发明专利技术实现了双氧水的绿色制备,为绿色高效的双氧水制备提供了一种新的技术方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双氧水制备,特别涉及一种基于接触电催化原理用废弃塑料制备双氧水的方法


技术介绍

1、双氧水在人们的日常生活和社会生产中发挥着重要作用,广泛应用于多个领域,包括消毒杀菌、化学合成、清洁能源和废水处理。在医疗领域,双氧水被有效用于消毒人体皮肤损伤处,能够杀死细菌。在化学工业中,双氧水作为化学试剂的原料或催化剂得到广泛应用。在日常生活中,双氧水被广泛用于消毒和清洁去污等方面。目前,双氧水的主要制备方法是蒽醌法,但该方法存在能耗高、污染严重、提纯复杂等缺点。此外,该方法需要使用大量有毒有机溶剂,对工作人员和生态环境都带来严重危害。另一种绿色环保的制备方法是利用光催化技术,然而该方法受限于材料带边位置。当材料的带隙较小时,无法满足双氧水的氧化还原电位;而当光催化剂的带隙较大时,无法有效激发低频率光,从而影响产率。

2、近年来,接触电催化的新发展为双氧水的合成提供了新途径。接触电现象早在2600多年前就被人们发现,是一种广为人知的物理现象。最近,wang等人利用机械刺激中的异相界面电子转移来诱导化学反应。表面静电荷是由粒子表面空化气泡生长和坍缩过程中的电子转移产生的。这些电荷被转移形成活性氧(ros),然后与难降解的有机化合物反应,将有机污染物降解为小分子物质。与光催化相比,接触电催化不受带边位置的限制,即不同物体在接触之后表面诱导产生极化电荷,可用于进一步合成双氧水。

3、塑料因具有质量轻、强度高、化学稳定好、经济实惠等优点,被广泛应用于日常生活中。大量的塑料使用,使得环境中废弃塑料越来越多。由于废弃塑料对环境造成污染,因此废塑料的资源化再利用引起人们的重视。根据接触起电现象广泛存在于各类材料中,将环境中废弃的塑料利用起来,探究废弃塑料作为催化剂的接触电催化过程,或将是废弃塑料资源化利用的一类新尝试。因此,有望利用废弃塑料开发高效催化制备双氧水的新型接触电催化的催化剂。


技术实现思路

1、本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供废弃塑料在催化制备双氧水中的应用。

2、本专利技术的另一目的在于提供一种双氧水的制备方法。

3、本专利技术的再一目的在于提供催化制备双氧水的催化剂及其制备方法。

4、本专利技术的目的通过下述技术方案实现:

5、废弃塑料在催化制备双氧水中的应用。

6、优选地,所述的废弃塑料包括但不限于废弃fep塑料、废弃pom塑料、废弃ptfe塑料、废弃pvc塑料和废弃pa66塑料中的至少一种;更优选为废弃fep塑料、废弃pom塑料、废弃ptfe塑料、废弃pvc塑料和废弃pa66塑料中的至少一种。

7、优选地,所述的废弃塑料为废弃塑料粉末,更优选为粒径为80μm以下的废弃塑料粉末;最优选为粒径为10~80μm的废弃塑料粉末。

8、一种双氧水的制备方法,包括以下步骤:

9、在水中加入废弃塑料粉末,超声,除去废弃塑料粉末,得到双氧水。

10、所述的废弃塑料包括但不限于废弃fep塑料、废弃pom塑料、废弃ptfe塑料、废弃pvc塑料和废弃pa66塑料中的至少一种;更优选为废弃fep塑料、废弃pom塑料、废弃ptfe塑料、废弃pvc塑料和废弃pa66塑料中的至少一种。

11、优选地,所述的废弃塑料粉末为粒径为80μm以下的废弃塑料粉末;更优选为粒径为10~80μm的废弃塑料粉末。

12、优选地,所述的水和废弃塑料的体积质量比为30~50ml:20mg;更优选为40ml:20mg。

13、优选地,所述的超声的条件为:功率为20~100w,频率为20~40khz。

14、优选地,所述的除去废弃塑料的方法为过滤弃滤渣。

15、一种催化制备双氧水的催化剂的制备方法,包括以下步骤:

16、将颗粒状废弃塑料脆化、粉碎、研磨和干燥得到粉末状废弃塑料,即得到催化制备双氧水的催化剂。

17、所述的颗粒状废弃塑料包括但不限于颗粒状废弃fep塑料、颗粒状废弃pom塑料、颗粒状废弃ptfe塑料、颗粒状废弃pvc塑料和颗粒状废弃pa66塑料中的至少一种。更优选为颗粒状废弃fep塑料、颗粒状废弃pom塑料、颗粒状废弃ptfe塑料、颗粒状废弃pvc塑料和颗粒状废弃pa66塑料中的至少一种。

18、优选地,所述的颗粒状废弃塑料的粒径为0.2~1cm。

19、优选地,所述的颗粒状废弃塑料通过以下步骤制备得到:

20、将废弃塑料干燥、压实、切割和粉碎,制成颗粒状废弃塑料。

21、更优选地,所述的干燥的温度为140~220℃;更优选为200℃。

22、更优选地,所述的压实的条件为:压力120~240pa,时间为6~18h;进一步优选为:压力为160~200pa,时间为10~14h;最优为180pa,时间为12h。

23、优选地,所述的脆化为低温脆化;更优选为降低塑料的温度至-120℃以下使塑料脆化;最优选为通入液氮或液氩使塑料脆化。

24、优选地,得到的粉末状废弃塑料的粒径为80μm以下;更优选为10~80μm。

25、一种催化制备双氧水的催化剂,通过上述方式制备得到。

26、本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果:

27、(1)本专利技术基于接触电催化原理,利用异相界面电荷转移中的电子将氧气还原产生双氧水,而无需氧化电位高的条件来将水氧化,只需静电电荷即可发生将氧气还原制备双氧水的反应,使用市面上常见的塑料乃至是废弃的塑料粉末作为催化剂就可以制备双氧水,具有普适性,解决了废塑料处理难和现有蒽醌法在双氧水制备中污染严重的缺点。

28、(2)本专利技术通过优化反应条件,使双氧水的产量可以达到1.3mm/h。

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【技术保护点】

1.废弃塑料在催化制备双氧水中的应用。

2.根据权利要求1中所述的应用,其特征在于,所述的废弃塑料包括废弃FEP塑料、废弃POM塑料、废弃PTFE塑料、废弃PVC塑料和废弃PA66塑料中的至少一种。

3.根据权利要求1中所述的应用,其特征在于,所述的废弃塑料为废弃塑料粉末。

4.根据权利要求3中所述的应用,其特征在于,所述的废弃塑料粉末为粒径为80μm以下的废弃塑料粉末。

5.一种双氧水的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5中所述的方法,其特征在于,所述的废弃塑料包括废弃FEP塑料、废弃POM塑料、废弃PTFE塑料、废弃PVC塑料和废弃PA66塑料中的至少一种。

7.根据权利要求5中所述的方法,其特征在于,

8.一种催化制备双氧水的催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,

10.一种催化制备双氧水的催化剂,其特征在于,通过权利要求8或9所述的制备方法制备得到。

【技术特征摘要】

1.废弃塑料在催化制备双氧水中的应用。

2.根据权利要求1中所述的应用,其特征在于,所述的废弃塑料包括废弃fep塑料、废弃pom塑料、废弃ptfe塑料、废弃pvc塑料和废弃pa66塑料中的至少一种。

3.根据权利要求1中所述的应用,其特征在于,所述的废弃塑料为废弃塑料粉末。

4.根据权利要求3中所述的应用,其特征在于,所述的废弃塑料粉末为粒径为80μm以下的废弃塑料粉末。

5.一种双氧水的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱明山李志陆钢李亚太陈善勇
申请(专利权)人:暨南大学
类型:发明
国别省市:

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