[发明专利]一种Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜、制备方法及应用在审
| 申请号： | 201910800236.6 | 申请日： | 2019-08-28 |
| 公开（公告）号： | CN110589950A | 公开（公告）日： | 2019-12-20 |
| 发明（设计）人： | 高放;邢林林;刘洋;马林;史彦伟;赵宏瑞;郭玮 | 申请（专利权）人： | 北京北华中清环境工程技术有限公司;北控水务(中国)投资有限公司 |
| 主分类号： | C02F1/72 | 分类号： | C02F1/72;C02F1/78;C02F1/44;B01J23/745;C02F101/30 |
| 代理公司： | 11311 北京天悦专利代理事务所(普通合伙) | 代理人： | 田明;任晓航 |
| 地址： | 100176 北京市大兴区亦庄经*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 类水滑石 催化膜 难降解有机污染物 催化臭氧氧化 难降解有机物 高催化活性 高氧化能力 前驱体合成 陶瓷膜表面 羟基自由基 臭氧分解 臭氧分子 臭氧氧化 催化臭氧 膜催化剂 有效抑制 有机物 膜表面 膜污染 陶瓷膜 硝酸铝 硝酸镁 硝酸铁 硝酸铜 去除 修饰 截留 | ||
1.一种Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜，其特征在于，所述Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜以陶瓷膜为载体，将具有臭氧催化活性组分的Cu、Fe金属离子混合后作为双层结构的Cu/Fe-HT型类水滑石催化剂前驱体，再以水热合成法将Cu/Fe-HT类水滑石负载于陶瓷膜表面；所述Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜主要由硝酸铜、硝酸铁、硝酸镁以及硝酸铝的混合盐溶液A、尿素碱溶液B和陶瓷膜反应、焙烧制成。
2.根据权利要求1所述的一种Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)选取硝酸铜、硝酸铁、硝酸镁以及硝酸铝作为催化剂的前驱体，并按一定比例溶解于水溶液中形成混合盐溶液A，并以尿素为碱溶液B；
(2)陶瓷膜为商用管式陶瓷膜，其分离孔径在0.2～0.1um；用稀硝酸浸泡陶瓷膜后用去离子水冲洗至中性，将陶瓷膜浸没在氧化铝胶体溶液中，随后在还原气氛中焙烧，得到催化膜基膜；
(3)将陶瓷膜放入带搅拌的反应器中，并依次将混合盐溶液A、碱溶液B注入到反应器内，搅拌并逐渐加热至100～105℃并保持2～4h，得到预催化膜；
(4)将上述预催化膜，放入管式炉内焙烧后自然冷却至室温，最终得到Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜。
3.根据权利要求2所述的一种Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜的制备方法，其特征在于，所述混合盐溶液A中Cu2+:Mg2+的摩尔浓度为2:1-1:2。
4.根据权利要求2所述的一种Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜的制备方法，其特征在于，所述混合盐溶液A中Fe3+:Al3+的摩尔浓度比为2:1-1:2。
5.根据权利要求2所述的一种Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中：稀硝酸质量分数为5％，陶瓷膜在稀硝酸浸泡时间为24～48h。
6.根据权利要求2所述的一种Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中将陶瓷膜在氧化铝胶体溶液中浸没时间为30～60min，升温速率在10℃/min升至500℃。
7.根据权利要求2所述的一种Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中在450～600℃下，还原气氛中焙烧2～4h，得到催化膜基膜。
8.根据权利要求7所述的一种Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜的制备方法，其特征在于，所述还原气氛为H2或CH4中的至少一种。
9.根据权利要求2所述的一种Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括：搅拌速率控制在400～600rpm/min持续搅拌1～3h，并逐渐加热至100℃并保持3～4h。
10.根据权利要求2所述的一种Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中焙烧条件为：在550～650℃下焙烧2～4h。
11.根据权利要求1所述的Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜或权利要求2-10所述方法制备的Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜，其特征在于，所述Cu/Fe-HT-CM类水滑石催化膜在处理难降解煤化工行业污水中的应用。
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