本申请涉及废水处理的,尤其是涉及一种电催化氧化填料及其制备方法。
背景技术:
1、电催化氧化技术是一种高效的废水处理技术,通过电化学反应产生强氧化剂,如羟基自由基等,从而有效降解废水中的有机物。在电催化氧化过程中,填料作为关键组件,其性能直接影响到处理效果。目前,市场上已有的电催化氧化填料虽能一定程度上降解有机物,但仍存在催化活性不足、稳定性差等问题,从而影响废水的处理效果,因此,亟需研制出一种具有高催化活性和稳定性的电催化氧化填料,提高对废水的处理效果。
技术实现思路
1、为了提高对废水的处理效果,本申请提供一种电催化氧化填料及其制备方法。
2、第一方面,本申请提供的一种电催化氧化填料,采用如下的技术方案:
3、一种电催化氧化填料,所述填料的原料包括如下重量份的组分:金属前驱体60~70份、活性炭10~15份、无烟煤粉5~10份、金属氧化物5~10份、粘结剂0.1~0.3份;所述金属前驱体的原料包括金属盐、碱性沉淀剂。
4、通过采用上述技术方案,利用金属盐、碱性沉淀剂制备得到的金属前驱体,具有较高的催化活性和稳定性,且还能作为载体,利用粘结剂使得活性炭、无烟煤粉、金属氧化物负载在其表面,金属氧化物具有较高的催化活性,可以对废水中的大分子有机物进行分解,然后利用活性炭、无烟煤粉进行吸附,从而提高了对废水的处理效果,且活性炭还能进一步促进金属前驱体的催化活性,进而进一步提高废水的处理效果。
5、在一个具体的可实施方案中,所述金属盐包括硫酸铁、硫酸钴、硫酸铜、硫酸锰中的一种或者多种。
6、在一个具体的可实施方案中,所述碱性沉淀剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两者组成的混合物。
7、通过采用上述技术方案,金属盐选用硫酸铁、硫酸钴、硫酸铜、硫酸锰,碱性沉淀剂选用氢氧化钠、氢氧化钾,使得两者在常温下可以进行反应,加工方便,且对环境的污染较小。
8、在一个具体的可实施方案中,所述金属前驱体的制备方法包括以下步骤:
9、将金属盐、碱性沉淀剂混合反应,得到反应物,接着在惰性气体的保护下,对反应物进行焙烧,得到金属前驱体。
10、通过采用上述技术方案,先将金属盐、碱性沉淀剂混合,使得两者进行反应,接着在惰性气体的保护下,焙烧,得到催化活性和稳定性较高的金属前驱体。
11、在一个具体的可实施方案中,所述金属盐、碱性沉淀剂的摩尔比为1:(1.5-2.5)。
12、通过采用上述技术方案,进一步限定了金属盐、碱性沉淀剂的配比,使得金属盐、碱性沉淀剂可以充分进行反应,提高了制得金属前驱体的品质。
13、在一个具体的可实施方案中,所述反应物的焙烧温度为500-600℃。
14、通过采用上述技术方案,进一步限定了焙烧温度,可以有效去除金属盐、碱性沉淀剂反应过程中生成的水以及其他一些副产物。
15、在一个具体的可实施方案中,所述金属氧化物包括纳米氧化铁、纳米氧化镍、纳米氧化铝、纳米氧化钴中的一种或多种。
16、通过采用上述技术方案,纳米氧化铁、纳米氧化镍、纳米氧化铝、纳米氧化钴均具有较高的催化活性,可以对废水进行很好的处理。
17、在一个具体的可实施方案中,所述粘结剂包括硅溶胶。
18、通过采用上述技术方案,硅溶胶具有较高的粘结强度,可以使得活性炭、无烟煤粉、金属氧化物更好的负载在金属前驱体的表面上。
19、第二方面,本申请提供的一种电催化氧化填料的制备方法,采用如下的技术方案:
20、一种电催化氧化填料的制备方法,包括以下步骤:
21、粘结剂溶液制备:将粘结剂加入到水中,搅拌混合均匀,得到粘结剂溶液;
22、混料:将粘结剂溶液加入到金属前驱体中,搅拌混合均匀,接着再加入活性炭、无烟煤粉、金属氧化物搅拌混合均匀,烘干,得到电催化氧化填料。
23、通过采用上述技术方案,先将粘结剂溶解到水中,得到粘结剂溶液。接着将粘结剂溶液加入到金属前驱体中,搅拌,使得粘结剂对金属前驱体进行包裹,再将活性炭、无烟煤粉、金属氧化物与金属前驱体搅拌混合,烘干,得到对废水处理效果较好的电催化氧化填料。
24、在一个具体的可实施方案中,所述混料步骤中,烘干温度为100-110℃。
25、通过采用上述技术方案,限定了烘干温度,可以使得活性炭、无烟煤粉、金属氧化物更好的负载在金属前驱体上。
26、综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
27、1.本申请中利用金属盐、碱性沉淀剂制备得到的金属前驱体,具有较高的催化活性和稳定性,且还能作为载体,利用粘结剂使得活性炭、无烟煤粉、金属氧化物负载在其表面,金属氧化物具有较高的催化活性,可以对废水中的大分子有机物进行分解,然后利用活性炭、无烟煤粉进行吸附,从而提高了对废水的处理效果,且活性炭还能进一步促进金属前驱体的催化活性,进而进一步提高废水处理效果;
28、2.本申请中金属盐选用硫酸铁、硫酸钴、硫酸铜、硫酸锰,碱性沉淀剂选用氢氧化钠、氢氧化钾,使得两者在常温下可以进行反应,加工方便,且对环境的污染较小;
29、3.本申请中的方法,先将粘结剂溶解到水中,得到粘结剂溶液。接着将粘结剂溶液加入到金属前驱体中,搅拌,使得粘结剂对金属前驱体进行包裹,再将活性炭、无烟煤粉、金属氧化物与金属前驱体搅拌混合,烘干,得到对废水处理效果较好的电催化氧化填料。
1.一种电催化氧化填料,其特征在于:所述填料的原料包括如下重量份的组分:金属前驱体60~70份、活性炭10~15份、无烟煤粉5~10份、金属氧化物5~10份、粘结剂0.1~0.3份;所述金属前驱体的原料包括金属盐、碱性沉淀剂。
2.根据权利要求1所述的一种电催化氧化填料,其特征在于:所述金属盐包括硫酸铁、硫酸钴、硫酸铜、硫酸锰中的一种或者多种。
3.根据权利要求2所述的一种电催化氧化填料,其特征在于:所述碱性沉淀剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两者组成的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种电催化氧化填料,其特征在于:所述金属前驱体的制备方法包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种电催化氧化填料,其特征在于:所述金属盐、碱性沉淀剂的摩尔比为1:(1.5-2.5)。
6.根据权利要求4所述的一种电催化氧化填料,其特征在于:所述反应物的焙烧温度为500-600℃。
7.根据权利要求1所述的一种电催化氧化填料,其特征在于:所述金属氧化物包括纳米氧化铁、纳米氧化镍、纳米氧化铝、纳米氧化钴中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种电催化氧化填料,其特征在于:所述粘结剂包括硅溶胶。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的电催化氧化填料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的一种电催化氧化填料的制备方法,其特征在于:
