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() 一种臭氧催化氧化技术中Co3O4复合催化剂的制备方法技术_技高网

一种臭氧催化氧化技术中Co3O4复合催化剂的制备方法技术

技术编号:41071613 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-24 11:27
本发明专利技术属于催化剂技术领域,具体公开了一种臭氧催化氧化技术中Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;复合催化剂的制备方法,包括以下步骤:选用硅藻土、膨润土为主要原材料,配合粘合剂和造孔剂制备催化剂载体,之后,通过对p‑CBA去除率确定最佳制备参数;选取Co(NO)<subgt;3</subgt;溶液作为浸渍液,采用浸渍法将Co(NO)<subgt;3</subgt;负载到载体上,通过焙烧将Co(NO)<subgt;3</subgt;转化为Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;活性组分从而完成对Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;基复合催化剂的制备,同样通过对p‑CBA去除率确定催化剂的最佳制备参数;对Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;基复合催化剂进行BET、XPS、SEM、EDS、FTIR、XRD等表征测试,通过对各项测试结果的分析得出Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;活性组分成功负载到了催化剂上,并形成良好的晶型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂,具体为一种臭氧催化氧化技术中co3o4复合催化剂的制备方法。


技术介绍

1、工业废水中的有机废水一直是废水处理的重中之重,探寻一种高效降解有机废水的方法近年来一直是研究热点。氯代苯甲酸是一类常见的有机化合物,被广泛应用于我们生活的各个方面,如有机合成的中间体、涂料工业、农业、医药等,因此其大量存在于各类有机废水中。氯代苯甲酸对人类的眼睛、皮肤等器官具有极强的刺激性并且极易在生物体内累积难以降解,且会在水环境中造成持续污染。因此探究出一种降解氯代苯甲酸废水的高效可行的技术是十分必要的。

2、氯代苯甲酸废水处理技术在近些年被研究人员不断突破创新,各种新型技术相互组合使用,获得了显著成果。目前降解氯代苯甲酸的方法主要有:化学氧化法、生物降解法以及臭氧催化氧化等技术;

3、光催化氧化反应的机理是在光源照射下的催化材料能生成具有氧化还原能力的光生载流子,并在氧化还原反应过程中使光能转换为化学能。目前研究中经常使用zno、tio2、fe2o3、cu2o等作为半导体光催化材料。其中zno、tio2由于具有成本低、氧化能力强、稳定性高等显著优点;

4、最近几年来臭氧氧化技术在污废水处理领域的应用热度逐年升高,人们一直致力于推动臭氧生产技术的发展,也研究出了多种高效的复合污水处理工艺。臭氧氧化技术拥有多项技术优势:(1)臭氧的反应迅速且彻底,可以在很小体积的构筑物内进行反应;(2)可以在杀菌消毒的同时很好地去除水中的异味;(3)臭氧在反应完成后会转化为空气,无二次污染;(4)在其他水处理工艺中难以降解的有机污染物,臭氧都可以很好的降解。直接氧化反应与间接氧化反应是臭氧氧化有机物的两种主要方式。直接氧化反应主要机理如下:

5、o3+·oh→o2-+ho2

6、间接反应分为两个阶段,在第一阶段,臭氧发生自分解反应生成羟基自由基;第二阶段通过·oh与有机分子发生加成反应、抽氢反应等一系列复杂的化学反应,将废水中的有机污染物矿化为h2o和co2,具体机理如下:

7、o3+·o2-→·o3-+o2

8、·o3-+h+→·ho3

9、·ho3+o3→·ho4

10、ho4→·ho2+o2

11、·ho2→·o2-+h+

12、臭氧的低溶解度极其不稳定性导致其氧化有机污染物的速率较低,臭氧的有效利用率也不高,这也导致了反应过程中会产生较高的能耗及较低的矿化率。

13、上述问题是臭氧氧化技术的明显缺陷,提升·oh的产出率与臭氧的氧化电势是解决上述弊端的关键。臭氧催化氧化技术就是通过加入催化剂从而产生大量·oh,显著提升有机物降解效率与矿化率,从而降低能耗。

14、向反应体系中加入co3o4基复合催化剂,从而加速臭氧的分解,产生更多以及氧化能力更强的·oh,提升了催化臭氧氧化对氯苯甲酸有机污染物的降解速率及溶液的矿化率,改善了传统臭氧氧化法臭氧利用率低、矿化程度低以及高能耗等一系列缺陷。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种臭氧催化氧化技术中co3o4复合催化剂的制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种臭氧催化氧化技术中co3o4复合催化剂的制备方法,包括以下步骤:

3、s1:选用硅藻土、膨润土为主要原材料,配合粘合剂和造孔剂制备催化剂载体,之后,通过对p-cba去除率确定最佳制备参数:

4、s2:选取co(no)3溶液作为浸渍液,采用浸渍法将co(no)3负载到载体上,通过焙烧将co(no)3转化为co3o4活性组分从而完成对co3o4基复合催化剂的制备,同样通过对p-cba去除率确定催化剂的最佳制备参数;

5、s3:对co3o4基复合催化剂进行bet、xps、sem、eds、ftir、xrd等表征测试,通过对各项测试结果的分析得出co3o4活性组分成功负载到了催化剂上,并形成良好的晶型。

6、优选的,在所述s1步骤中,所述粘合剂选用硅酸钠,所述造孔剂选用可溶性淀粉。

7、优选的,在所述s2步骤中,浸渍法包括一次干燥、成型、浸渍、二次干燥和焙烧分解的步骤。

8、优选的,在所述s2步骤中,浸渍浓度为0.5mol/l;焙烧温度为400℃;焙烧时间为4h。

9、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术提供一种co3o4复合催化剂的制备方法,通过该方法制备出的co3o4复合催化剂表面具有多孔结构,且孔道丰富,在该co3o4复合催化剂内co元素形成co2+和co3+氧化还原循环对,并且内部存在多种形式的氧元素,从而丰富了co3o4复合催化剂的活性位点,提高其催化性能。

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【技术保护点】

1.一种臭氧催化氧化技术中Co3O4复合催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化技术中Co3O4复合催化剂的制备方法,其特征在于:在所述S1步骤中,所述粘合剂选用硅酸钠,所述造孔剂选用可溶性淀粉。

3.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化技术中Co3O4复合催化剂的制备方法,其特征在于:在所述S2步骤中,浸渍法包括一次干燥、成型、浸渍、二次干燥和焙烧分解的步骤。

4.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化技术中Co3O4复合催化剂的制备方法,其特征在于:在所述S2步骤中,浸渍浓度为0.5moL/L;焙烧温度为400℃;焙烧时间为4h。

【技术特征摘要】

1.一种臭氧催化氧化技术中co3o4复合催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化技术中co3o4复合催化剂的制备方法,其特征在于:在所述s1步骤中,所述粘合剂选用硅酸钠,所述造孔剂选用可溶性淀粉。

3.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化技...

【专利技术属性】
技术研发人员:张勇
申请(专利权)人:深圳市新宝盈科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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