【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于材料制備及環(huán)境催化，具體涉及一種利用橡膠污泥制備催化劑的方法以及催化劑在處理抗生素廢水中的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、基于過硫酸鹽（pms）的高級(jí)氧化工藝（aops），因其高的氧化還原電位和較長的半衰期在降解有機(jī)物領(lǐng)域受到了越來越多的關(guān)注。其較高的降解效率可歸因于體系中產(chǎn)生大量的活性物種，如·oh、so4·-、o2·-和1o2等。so4·-（opr：2.5-3.1ev）與·oh（orp：1.8-2.7ev）相比，具有更高的氧化容量、更高的氧化選擇性和更寬的ph范圍受到研究者的廣泛關(guān)注。fe是自然界中第二豐富的金屬元素，且具有低毒性、自然友好、可儲(chǔ)存、易得等特點(diǎn)，通過fe2+/fe3+的電子循環(huán)活化pms產(chǎn)生活性的方法已被廣泛應(yīng)用于廢水中難降解有機(jī)污染物的降解。然而，在催化降解過程中，fe因表面自由能高而容易聚結(jié)，導(dǎo)致金屬原子利用率低、催化活性位點(diǎn)少。近年來，富含缺陷和雜原子的碳基材料具有大量的鍵結(jié)構(gòu)和配位，可以強(qiáng)有力地錨定金屬原子，有效解決金屬原子因表面自由能高而容易聚結(jié)的問題被廣泛的研究。磷（p）是一種具有較大的原子尺寸和較高的供電子能力的非金屬元素，p原子的存在可以重構(gòu)電子結(jié)構(gòu)，加快電子的傳輸速度，有利于加速磁性催化劑的催化過程。因此，利用具有較高給電子能力的p設(shè)計(jì)富含缺陷的碳基材料錨定fe基催化劑在氧還原反應(yīng)中具有良好的發(fā)展前景。工業(yè)固體廢物含有豐富的有機(jī)、無機(jī)活性成分，其中一些基團(tuán)可以作為吸附中心或者催化活性，從而使固體廢物顯示出良好的催化活性。
2、天然橡膠的種植、加工產(chǎn)業(yè)在云南得到了充分發(fā)展。盡管
3、目前，利用橡膠污泥制備催化劑并用于處理含有機(jī)物廢水未見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種利用橡膠污泥制備催化劑的方法及在處理有機(jī)污染物廢水中的用途，本專利技術(shù)制得的催化劑比表面積高、反應(yīng)活性位點(diǎn)多、催化性能好、金屬原子利用率高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)本專利技術(shù)制備方法工藝簡單、操作方便、原材料易得、成本低廉，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，在環(huán)境催化領(lǐng)域有較大的應(yīng)用前景。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
3、1、將橡膠污泥置于55-65℃恒溫干燥36-48h，球磨2-3h后過180目篩得到橡膠污泥粉（rs）；
4、2、將橡膠污泥粉末、koh在研缽中研磨混合，橡膠污泥與koh的質(zhì)量比為1:0.8-1.2，將混合物倒入坩堝中，將坩堝置于管式爐中氮?dú)鈿夥铡?50-950℃下煅燒1h，將煅燒產(chǎn)物置于沸水中攪拌0.5-1h，固液分離，固體洗滌干燥；
5、所述洗滌采用水或無水乙醇，洗滌次數(shù)為3次-5次；
6、3、將鹽酸溶液、步驟2干燥產(chǎn)物混合均勻，混合液攪拌25-35min，反應(yīng)產(chǎn)物固液分離，固體洗滌干燥研磨后制得催化劑，其中鹽酸溶液的ph為4.5-5.5，干燥產(chǎn)物與鹽酸溶液的質(zhì)量體積比g:ml為1:18-20。
7、所述洗滌采用水或無水乙醇，洗滌次數(shù)為3次-5次；
8、4、利用催化劑降解水體中的抗生素，具體是將催化劑與抗生素廢水混合，攪拌，加入過硫酸鹽進(jìn)行催化降解反應(yīng)，完成對(duì)水體中抗生素的降解。
9、所述催化劑與抗生素（鹽酸四環(huán)素）廢水的質(zhì)量體積比為10mg-40mg:40ml；過硫酸鹽在反應(yīng)體系中濃度為0.2mmol/l-3mmol/l；過硫酸鹽為過一硫酸氫鉀；鹽酸四環(huán)素的濃度為10mg/l-40mg/l。
10、本專利技術(shù)相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
11、（1）本專利技術(shù)采用工業(yè)橡膠污泥為原料，有針對(duì)性地調(diào)控碳基催化劑中的缺陷密度，采用koh熱解輔助合成策略，制備了比表面積高、反應(yīng)活性位點(diǎn)多、金屬原子利用率高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、具有豐富內(nèi)在缺陷等優(yōu)點(diǎn)的催化劑；且制備方法操作簡單、產(chǎn)率較高、能夠顯著提高催化劑的比表面積，改善催化劑的催化效率，促進(jìn)了晶格缺陷的產(chǎn)生；與此同時(shí)，本專利技術(shù)制備方法還具有工藝簡單、操作方便、原材料易得、成本低廉，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，有較大的應(yīng)用前景，尤其是在環(huán)境催化領(lǐng)域；
12、（2）本專利技術(shù)采用簡單的煅燒，利用橡膠污泥里的磷設(shè)計(jì)富含缺陷位碳基單原子fe催化劑，可以調(diào)節(jié)表面電子構(gòu)型，具有良好的電子儲(chǔ)存和傳輸能力，促進(jìn)fe循環(huán)，從而促進(jìn)pms活性，提高催化劑的催化效率；
13、（3）本專利技術(shù)制備的催化劑與鹽酸四環(huán)素廢水混合通過恒溫震蕩條件下即可實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)污染物的有效降解，具有工藝簡單、操作方便、成本低廉、處理效率高、降解效果好等優(yōu)點(diǎn)。
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1.一種橡膠污泥制備催化劑的方法，其特征在于：將干燥橡膠污泥粉碎過篩，與KOH混合在氮?dú)鈿夥铡?50-950℃下活化1h后，將活化產(chǎn)物置于沸水中攪拌0.5-1h，固液分離，固體洗滌干燥，使用鹽酸溶液對(duì)干燥物進(jìn)行酸洗，固液分離，固體洗滌干燥研磨后制得催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠污泥制備催化劑的方法，其特征在于：橡膠污泥與KOH的質(zhì)量比為1:0.8-1.2，鹽酸溶液的pH為4.5-5.5。
3.權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的橡膠污泥制備催化劑的方法制得的催化劑。
4.權(quán)利要求3所述的催化劑在處理鹽酸四環(huán)素廢水中的應(yīng)用。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種橡膠污泥制備催化劑的方法，其特征在于：將干燥橡膠污泥粉碎過篩，與koh混合在氮?dú)鈿夥铡?50-950℃下活化1h后，將活化產(chǎn)物置于沸水中攪拌0.5-1h，固液分離，固體洗滌干燥，使用鹽酸溶液對(duì)干燥物進(jìn)行酸洗，固液分離，固體洗滌干燥研磨后制得催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡秀楠，李月盈，周新濤，羅中秋，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：昆明理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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