【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及多功能水處理凈化材料，尤其涉及一種co負載炭基催化劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、沼液是有機廢棄物在相應的含水量、溫度、甲烷細菌條件作用下，經生物降解和厭氧發酵后所產生的液態物，具有污染成分復雜、生化性差、潛在風險不明等特點，其uv254值為5.5～7.8cm-1，難降解木質素濃度高達3000～5200mg/l。沼液的可生化性和生物安全性的不確定性是制約沼液資源化利用的重要因素，這與沼液的溶解有機質不同分子量分布及組成特性有關。在眾多的廢水可生化性提高方法中，類芬頓高級氧化具有綠色高效、環境友好、操作簡單等優勢，引起廣泛關注。類芬頓體系已經應用于含抗生素廢水、生化尾水和垃圾滲濾液等廢水可生化性的提高。然而，沼液中除生化尾水和垃圾滲濾液中常見的腐殖酸外，通常還含有高濃度木質素，其具有網狀結構且含有大量的芳香環，分子量大，穩定性良好，木質素通常需要經過化學手段或者高溫(170-195℃)才能轉化為腐殖酸，因此木質素具有更難被生物降解的特性。針對以上問題，需要對類芬頓體系進行技術革新，包括催化劑活性位點的設計及類芬頓體系優化，才有可能實現沼液中木質素和腐殖酸的高效轉化，提高沼液可生化性。因此，開發具有高活性和特異性的過硫酸鹽催化劑顯得尤為重要。目前，非均相催化劑如金屬氧化物和金屬負載碳材料已得到深入研究，以碳基材料為催化劑構建類芬頓體系提高難降解廢水可生化性已有研究。然而，類芬頓體系有機物氧化程度難以控制，導致大部分有機物礦化，造成資源浪費。通過催化劑活性位點組成的調控能夠改變氧化物種組成，進而改變有機組分的轉化路
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種co負載炭基催化劑及其制備方法和應用，用于解決現有技術中沼液的可生化性不足，難以對沼液中難生化降解組分進行高選擇性轉化的技術問題。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供以下技術方案：
3、本專利技術提供了一種co負載炭基催化劑的制備方法，包括以下步驟：
4、1)將六水氯化鈷、多巴胺和h2o2混合反應后烘干，得到co@pda；
5、2)將步驟1)所得co@pda順次進行熱解、洗滌、烘干和研磨，得到co負載炭基催化劑。
6、進一步的，步驟1)中，所述六水氯化鈷、多巴胺和h2o2的用量比為3～200mm：180～250mm：0.8～1.5ml。
7、進一步的，步驟1)中，所述混合反應的溫度為18～40℃，混合反應的時間為8～12h；烘干的溫度為130～200℃，烘干的時間為1～5h。
8、進一步的，步驟2)中，所述熱解的溫度為600～800℃，熱解的時間為2～4h，熱解的升溫速率為8～13℃/min。
9、進一步的，步驟2)中，所述烘干的溫度為60～80℃，烘干的時間為10～15h；
10、所述研磨的粒度為過80～150目篩。
11、本專利技術提供了一種上述制備方法制備得到的co負載炭基催化劑。
12、本專利技術還提供了一種co負載炭基催化劑在活化過一硫酸鹽降解沼液中有機組分中的應用，將co負載炭基催化劑、沼液和過一硫酸鹽順次混合后反應。
13、進一步的，所述co負載炭基催化劑、沼液和過一硫酸鹽的用量比為0.2～1.0g：250～500ml：2.0～6.0mm。
14、進一步的，所述沼液的化學需氧量濃度為600～1000mg/l，沼液的ph值為3.0～11.0。
15、進一步的，所述反應的溫度為24～26℃，反應的時間為1～3h。
16、本專利技術的有益效果：
17、(1)本專利技術得到的co負載炭基催化劑比表面積大，具有co、晶格氧、石墨n等豐富的活性位點。
18、(2)本專利技術制備的不同co負載炭基催化劑能夠活化過一硫酸鹽產生不同組成的活性氧化物種(如1o2、·oh和so4·-)。
19、(3)co負載炭基催化劑活化過一硫酸鹽，90min對沼液可生化性的提高達37％以上。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種Co負載炭基催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種Co負載炭基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述六水氯化鈷、多巴胺和H2O2的用量比為3～200mM：180～250mM：0.8～1.5mL。
3.根據權利要求1或2所述的一種Co負載炭基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述混合反應的溫度為18～40℃，混合反應的時間為8～12h；烘干的溫度為130～200℃，烘干的時間為1～5h。
4.根據權利要求3所述的一種Co負載炭基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述熱解的溫度為600～800℃，熱解的時間為2～4h，熱解的升溫速率為8～13℃/min。
5.根據權利要求1或2或4所述的一種Co負載炭基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述烘干的溫度為60～80℃，烘干的時間為10～15h；
6.權利要求1～5任意一項所述的制備方法制備得到的Co負載炭基催化劑。
7.權利要求6所述的Co負載炭基催化劑在活化過一硫酸鹽降解沼液中有機組分中的
8.根據權利要求7所述的一種Co負載炭基催化劑在提高沼液生化性中的應用，其特征在于，所述Co負載炭基催化劑、沼液和過一硫酸鹽的用量比為0.2～1.0g：250～500mL：2.0～6.0mM。
9.根據權利要求7或8所述的一種Co負載炭基催化劑在提高沼液生化性中的應用，其特征在于，所述沼液的化學需氧量濃度為600～1000mg/L，沼液的pH值為3.0～11.0。
10.根據權利要求7所述的一種Co負載炭基催化劑在提高沼液生化性中的應用，其特征在于，所述反應的溫度為24～26℃，反應的時間為1～3h。
...【技術特征摘要】
1.一種co負載炭基催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種co負載炭基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述六水氯化鈷、多巴胺和h2o2的用量比為3～200mm：180～250mm：0.8～1.5ml。
3.根據權利要求1或2所述的一種co負載炭基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述混合反應的溫度為18～40℃，混合反應的時間為8～12h；烘干的溫度為130～200℃，烘干的時間為1～5h。
4.根據權利要求3所述的一種co負載炭基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述熱解的溫度為600～800℃，熱解的時間為2～4h，熱解的升溫速率為8～13℃/min。
5.根據權利要求1或2或4所述的一種co負載炭基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述烘干的溫度為60～80℃，烘干的時間為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳冠益，李寧，代浩汐，崔陽麗，顏蓓蓓，程占軍，崔孝強，林法偉，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。