[发明专利]一种由生物质一步制备高级氧化铁炭催化剂的方法和应用

说明书

本发明涉及一种由生物质一步制备高级氧化铁炭催化剂的方法和应用，所述方法为：将生物质粉末和铁粉、黏土混合得到混合料，将混合料进行造粒，将造粒得到的颗粒料进行炭化和水蒸气活化得到铁炭催化剂。混合料中各物质的重量份组成为铁粉重量百分比为20～40份，生物质重量百分比40～60份，黏土重量百分比10～40份。制备方法能耗低。得到的铁炭催化剂具有高度发达的孔隙结构、巨大的比表面积、良好的吸附性能、丰富的表面官能团，克服了传统微电解材料易板结、处理效果不稳定等缺点，运行消耗量少。

技术领域

本发明属于铁炭催化剂技术领域，具体涉及一种由生物质一步制备高级氧化铁炭催化剂的方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

高盐高浓度有机废水的处理已成为业内难题，废水中高浓度的无机盐和有机物是微生物的抑制和毒害剂，因此常规生化法无法使用。铁炭微电解技术因其处理效果好、处理工艺简单、成本低廉等，广泛用于焦化、印染、农药、食品、医药、化工等高盐高浓度有机废水的处理。

铁炭微电解技术的核心是铁炭催化剂，铁炭催化剂利用铁和炭之间氧化还原电势差，在电解质废水溶液中发生电极反应。同时，催化剂是多孔型材料，在废水中也具有一定的吸附作用，使废水污染物达到快速高效去除目的。为加快微电解反应效率，减少铁炭材料的消耗，提高铁炭微电解材料处理废水的效果，可以将铁炭微电解技术与其他高级氧化工艺相结合。

目前的铁炭催化剂制备方法主要是将活性炭与铁粉混合并辅以粘结剂，制造成型，然后进行高温煅烧制成。这类催化剂制作能耗、原料成本较高，工艺步骤复杂。另外随着铁炭微电解工艺运行时间的增长，铁炭催化剂容易出现铁屑板结、铁的钝化等问题，导致处理效率降低。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种由生物质一步制备高级氧化铁炭催化剂的方法和应用。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种由生物质一步制备高级氧化铁炭催化剂的方法，所述方法为：将生物质粉末和铁粉、黏土混合得到混合料，将混合料进行造粒，将造粒得到的颗粒料进行炭化和水蒸气活化得到铁炭催化剂。

利用我国丰富的生物质资源为原料，与铁粉以一定比例混合，并辅以黏土粘结进行一定规格造粒，然后经炭化活化一体化设备进行加工，一步法制备高级氧化铁炭催化剂。传统方法为利用成品活性炭和铁粉以及黏土添加剂制备成型，然后在隔绝空气的条件下烧结得到铁炭催化剂。本发明的制备方法利用生物质原料经过炭化、水蒸气活化，一步法制备得到铁炭催化剂，所得催化剂的孔隙率高，成本低，效率高。

第二方面，上述制备方法得到的铁炭催化剂。

第三方面，上述铁炭催化剂在微电解处理废水中的应用。

本发明的有益效果：

1、本发明原材料为生物质、铁粉、黏土，生产成本较低。

2、本发明制备过程实现了一步合成，操作简单，炭化活化利用系统自身能量，处理过程耗能低。

3、本发明制备的铁炭催化剂利用水蒸气活化，具有高度发达的孔隙结构、巨大的比表面积、良好的吸附性能、丰富的表面官能团，克服了传统微电解材料易板结、处理效果不稳定等缺点，运行消耗量少。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1本发明的由生物质一步制备高级氧化铁炭催化剂的方法和应用流程图；