[发明专利]羟基化钴在水处理中的应用

说明书

本发明专利申请是由申请号为200610151233.7，申请日为2006年12月31日，发明名称为“羟基化钴的制备方法及其在水处理中的应用”的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种混合物在水处理中的应用。

背景技术

羟基化钴是一种混合物，由Co(OH)₂和CoO·OH组成。目前尚未有羟基化钴制备方法或应用的报道。

发明内容

本发明首次公开一种羟基化钴在水处理中的应用。羟基化钴作为臭氧催化剂应用于水处理工艺，所述羟基化钴按以下步骤制备：(一)不断搅拌浓度为0.2mol/L～2.0mol/L的可溶性二价钴盐溶液，并缓慢滴加浓度为0.25mol/L～2.1mol/L的强碱性溶液直至无沉淀产生；(二)调节步骤一所成悬浊液的pH值＞12，然后置于30℃～100℃的环境中活化12～20h；(三)过滤，沉淀物用蒸馏水洗涤至中性后干燥，即得到羟基化钴。

本发明制备的羟基化钴颗粒晶形完整、均匀致密且粒径分布均匀。本发明羟基化钴采用了碱式均匀沉淀法制备避免了杂质的沉淀，羟基化钴纯度达99％以上。羟基化钴能促进臭氧转化成羟基自由基，增加水体中自由基的生成速率和数量，提高了臭氧的氧化性和利用率，臭氧去除水中有机污染物的能力可被提高35～42个百分点。羟基化钴作为臭氧催化剂具有催化去除有机污染物活性强，自身稳定性高，不产生二次污染的优点。

附图说明

图1是具体实施方式十九对比实验去除水中有机污染物对氯硝基苯的效果图，图中■曲线表示投加臭氧和催化剂羟基化钴的有机污染物去除率曲线；图中◆曲线表示仅投加臭氧的有机污染物去除率曲线；图中▲曲线表示催化剂羟基化钴吸附有机污染物曲线。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式羟基化钴按以下步骤制备：(一)不断搅拌浓度为0.2mol/L～2.0mol/L的可溶性二价钴盐溶液，并缓慢滴加浓度为0.25mol/L～2.1mol/L的强碱性溶液直至无沉淀产生；(二)调节步骤一所成悬浊液的pH值＞12，然后置于30℃～100℃的环境中活化12～20h；(三)过滤，沉淀物用蒸馏水洗涤至中性后干燥，即得到羟基化钴。

本实施方式中沉淀物为暗粉色。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)中可溶性二价钴盐溶液的浓度为0.5mol/L～1.5mol/L。其它步骤与实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)中可溶性二价钴盐溶液的浓度为0.7mol/L～1.3mol/L。其它步骤与实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)中强碱性溶液的浓度为0.6mol/L～1.6mol/L。其它步骤与实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)中强碱性溶液的浓度为1.0mol/L～1.2mol/L。其它步骤与实施方式一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)中可溶性二价钴盐溶液为硝酸钴、硫酸钴、氯化钴或磷酸钴溶液。其它步骤与实施方式一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)中强碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。其它步骤与实施方式一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(二)中调节悬浊液pH值后置于40℃～90℃的环境中活化13～18h。其它步骤与实施方式一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(二)中调节悬浊液pH值后置于50℃～80℃的环境中活化15～17h。其它步骤与实施方式一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(三)中在30℃～120℃的条件下烘干或自然风干沉淀物。其它步骤与实施方式一相同。

具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(三)中在50℃～100℃的条件下烘干或自然风干沉淀物。其它步骤与实施方式一相同。

具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)中采用动力搅拌二价钴盐溶液，搅拌强度为100r/min～300r/min。其它步骤与实施方式一相同。

具体实施方式十三：本实施方式羟基化钴作为臭氧催化剂应用于水处理工艺。

本实施方式中水预处理、前处理和后处理工艺与现有水处理方法相同。本实施方式中臭氧可与其它气态氧化剂联用(如氧气和氯气)。