[发明专利]一种柔性纤维膜状氧化铝基催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于无机材料技术领域，公开了一种柔性纤维膜状氧化铝基催化剂及其制备方法。该纤维膜由活性催化组分和氧化铝组成。本发明还提供柔性纤维膜状氧化铝基催化剂的制备方法。所制备的柔性纤维膜状氧化铝基催化剂可置于平板膜反应器中使用，在过氧化氢(H₂O₂)或过一硫酸盐(PMS)存在时，可催化降解水中有机污染物。本发明工艺设备简单，操作性强，适于规模化生产。

技术领域

本发明涉及一种柔性纤维膜状氧化铝基催化剂及其制备方法，属于无机材料技术领域。

背景技术

氧化铝是常用催化剂载体，性能稳定，浸入水中不易发生软化、溶胀或崩碎破裂，具有较强的耐冲击和抗磨损能力。目前，氧化铝基催化剂的宏观形貌多数局限为粉末状。通常，粉末状材料悬浮分散在水溶液中，使用之后需过滤或离心才能分离回收，在实际应用中具有一定的局限性。通过静电纺丝法制备的纤维膜具有比表面积大、孔隙率高、适用范围广等特点，在实际应用中安全性高，不易导致二次污染，且回收分离方便。因此，研究采用静电纺丝法制备柔性纤维膜状氧化铝基催化剂具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种柔性纤维膜状氧化铝基催化剂及其制备方法，得到了催化活性高且易于操作和分离的纤维膜催化剂。

本发明目的是制备具有催化性能的柔性纤维膜状氧化铝基催化剂。

本发明中涉及以下术语，含义均做如下解释：

聚乙烯吡咯烷酮：简称PVP，重均分子量Mw＝1300000；

聚氧化乙烯：简称PEO，重均分子量Mw＝500000～1000000；

过一硫酸盐：简称PMS，分子式为KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄；

双酚A：简称BPA，一种环境雌激素类污染物，化学式为C₁₅H₁₆O₂；

纺丝接收距离：纺丝针头到接收装置的距离；

氧化铝基催化剂：基于氧化铝为载体的催化剂。

本发明的技术方案如下：

一种柔性纤维膜状氧化铝基催化剂，采用静电纺丝法经煅烧制得，其特征在于，该催化剂的形态为具有柔韧性的纤维膜，纤维膜的的组成为催化活性组分和氧化铝，纤维膜在H₂O₂、PMS等氧化剂存在时，对水中有机污染物具有较强的催化氧化能力。

本发明利用甲酸、乙酸、铝粉、六水合氯化铝等常用原料合成含铝溶液，利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Mw＝1300000)或聚氧化乙烯(PEO，Mw＝500000～1000000)为纺丝助剂，利用CuSO₄、Co(NO₃)₂·6H₂O、H₂PtCl₆·6H₂O等金属盐为活性催化组分原料，通过静电纺丝法，经煅烧后获得柔性纤维膜状氧化铝基催化剂。所制催化剂可在平板膜反应器中使用，在H₂O₂、PMS等氧化剂存在时，对水中有机污染物具有较强的催化氧化能力。

柔性纤维膜状氧化铝基催化剂制备方法，其特征在于，首先配制含铝溶液，然后加入纺丝助剂和活性催化组分原料，进行静电纺丝，煅烧后制得柔性纤维膜状氧化铝基催化剂。

柔性纤维膜状氧化铝基催化剂及其制备方法具体如下：