粉煤灰负载型催化剂的制备与催化应用.pdf

2 0 1 4N O 4粉煤灰综合利用F L Y A S HC o【P R E H E N S I V EU T 腥A T I O N粉煤灰负载型催化剂的制备与催化应用冰P r e p a r a t i o na n dC a t a l y t i cA p p H c a t i o no fC a t a l y s tw i n lF l yA s h徐景峰1，蒋国洲2，傅春霞1(1 常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系，江苏常州2 1 3 1 6 4；2 常州苏测环境检测有限公司，江苏常州2 1 3 1 6 4)摘要：选择硫酸铝对粉煤灰进行改性，通过合适的方法负载金属氧化物，制备负载型催化剂。采用甲基橙为模拟废水，双氧水为氧化剂，评价催化剂的催化活性。结果表明：0 3 9 催化剂，3 m L 双氧水，7 0。C 下处理l O O m L 质量浓度为7 5 0 m g L 的模拟废水，脱色率可达9 9 以上，催化氧化处理实际的印染废水，脱色率可达9 9 以上，C O D 的去除率达9 5 以上。关键词：粉煤灰；催化氧化；废水处理；脱色率；C O D中国分类号：T Q 4 2 6 6文献标识码：A文章编号：1 0 0 5-8 2 4 9(2 0 1 4)0 4 0 0 1 6 0 3印染废水色度高，有机物难以降解，一般生化处理效果不明显、2J。催化氧化降解技术，展现出良好的应用前景，能提高降解效率，该法不仅可以改善废水的可生化降解性，在物化和生化处理之间架设了一座桥梁，而且可以作为单独处理工艺来应用，是废水处理的一项新技术，国内外已进行了广泛深入的研究j。研究较多的催化剂多以三氧化二铝为载体，成本高。寻找新型、高效、稳定性好、成本低廉的催化剂，成为研究的主要方向。本课题组前期工作中通过硫酸铝对粉煤灰的表面结构进行改性，提高了其表面吸附能力，本文以该改性的粉煤灰为载体，通过一定方法负载以氧化铜和氧化钴为活性组分，制备负载型催化剂，借助改性粉煤灰较强的吸附能力，辅以双氧水的氧化性进行有机物的催化氧化处理。以甲基橙为模型物，探讨催化剂的制备条件和评价工艺，并对实际印染废水进行处理，对色度和C O D 达到了一定去除效果，为粉煤灰的综合利用和印染有机废水治理提供新方法和新途径。基金项目：2 0 1 3 年大学生实践创新训练计划，有机废水氧化处理催化剂研究(2 0 1 3 1 3 1 0 2 0 2 3 Z)第一作者：徐景峰，男，(1 9 6 6)。硕士研究生。教授。电子邮箱：x u j i n g f e n 9 6 6 6 s o h u t o m收稿日期：2 0 1 4 0 4 1 81 6 1 试验1 1 原料、试剂和仪器试验用试剂均为分析纯。粉煤灰：粒度大于6 0 目(常州市震华热电有限公司产)。X A 一1 型高速粉碎机(金坛市盛蓝仪器制造有限公司)；S X 2 4 L O 型马弗炉(上海平联环境试验设备公司恒昌仪器厂)；D H G 一9 1 4 0 A 型电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科技有限公司)；T 6 型新世纪分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)。1 2硫酸铝改性粉煤灰将粉煤灰置于粉碎机中粉碎，于5 0 0 马弗炉中灼烧2 h，取出后冷却至室温，备用。向1 0 9 粉煤灰试样中，滴加一定浓度的硫酸铝溶液浸渍后，搅拌均匀。于1 0 0。C 烘箱中烘干，置于5 0 0。C 马弗炉中灼烧2 h。取出，冷却，制得硫酸铝改性粉煤灰。1 3改性粉煤灰负载活性组分制备催化剂浸渍法HJ：将1 0 9 改性粉煤灰置于坩埚中，用5 硝酸铜溶液浸渍后，搅拌均匀。于1 0 0 烘箱中恒温烘干水分，置于5 0 0o C 马弗炉中灼烧2 h，制得负载型催化剂。粉煤灰综合利用F L YA S HC o M 咿R E H E N S I V EU T。I Z A T I o N2 0 1 4N O 4共沉淀法：向1 0 9 改性粉煤灰中，加入5 硝酸铜溶液2 0 m L，十六烷基三甲基溴化铵1 0 9，在9 5。C 下沉淀1 h，过程中用氨水调节p H 在7 0 8 0，陈化2 h，于1 1 0 烘箱中干燥2 4 h，置于6 5 0 马弗炉中焙烧4 h，制得负载型催化剂。柠檬酸络合法：向1 0 9 改性粉煤灰中，加入5 硝酸铜溶液2 0 m L，柠檬酸3 3 9，在8 0。C 下搅拌1 h，于1 0 5。C 烘箱中干燥1 2 h，置于5 0 0o C 马弗炉中灼烧6 h，制得负载型催化剂。1 4负载型催化剂催化性能评价(1)脱色率向1 0 0 m L 浓度为7 5 0 m g L 的甲基橙模拟废水中加入0 3 9 催化剂，在7 0。C 下加热搅拌2 h，过程中加人一定体积的双氧水，冷却后，过滤，在4 6 5 n m 下测其吸光度，