[发明专利]一种用于工业废水处理稀土改性SiC填料的制备方法

说明书

一种用于工业废水处理稀土改性SiC填料的制备方法属于难降解废水处理技术领域，尤其涉及一种用于工业废水处理稀土改性SiC填料的制备方法。本发明提供一种用于工业废水处理稀土改性SiC填料的制备方法。本发明包括以下步骤：步骤1）将生物质碳源、铈源分别溶解于醇溶液中，在微波条件下持续搅拌并加热将溶剂蒸发，确保铈离子高度分散，并在烘箱中干燥过夜，得到粘稠泡沫状物质，即为铈‑生物质碳源前驱体；步骤2）将干燥的铈‑生物质碳源前驱体与硅粉混合研磨，使二者混合均匀，即为硅、铈、生物质碳源前驱体；步骤3）将硅、铈、生物质碳源前驱体在流动的氮气氛围下高温煅烧得到铈改性SiC催化剂。

技术领域

本发明属于难降解废水处理技术领域，尤其涉及一种用于工业废水处理稀土改性SiC填料的制备方法。

背景技术

随着我国工业产能的不断提升，每年工业废水排放量已接近数百亿吨。尤其是其中的工业有机废水，成为环境污染的重要源头，甚至对饮水安全都产生重要影响。因此工业有机废水处理技术的研发是关系国计民生的大事。工业有机废水的基本特点是产量大、浓度高、难降解，部分企业的废水排放为间歇式，这些因素使得废水处理越来越困难。目前的生物法、吸附法、氧化法等方法都面临各自的问题，但是也都有各自的优势。如何结合不同方法的优势成为技术创新和设备研发的关键。

化学处理技术中应用最广泛的为高级氧化技术：如芬顿氧化、催化氧化、湿式氧化、臭氧氧化及超临界氧化等。高级氧化法以产生强氧化活性的羟基自由基为标志，通过电、声、光辐照、催化剂等作用方式，使污水中难降解物质直接矿化，或利用自由基强氧化作用将大分子物质降解为小分子易降解物质，提高污水的可生化性。氧化能力强的氧化法也可作为难降解有机废水的深度处理，其氧化能力强，降解效率高，无二次污染，其工业化应用成为目前的研究热点。对于氧化能力强的氧化法来说，如何设计高效用于工业废水降解的催化剂填料，显得尤为重要。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种用于工业废水处理稀土改性SiC填料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括以下步骤：

步骤1）将生物质碳源、铈源分别溶解于醇溶液中，在微波条件下持续搅拌并加热将溶剂蒸发，确保铈离子高度分散，并在烘箱中干燥过夜，得到粘稠泡沫状物质，即为铈-生物质碳源前驱体；

步骤2）将干燥的铈-生物质碳源前驱体与硅粉混合研磨，使二者混合均匀，即为硅、铈、生物质碳源前驱体；

步骤3）将硅、铈、生物质碳源前驱体在流动的氮气氛围下高温煅烧得到铈改性SiC催化剂。

步骤4）降温后所得粉体在氧气环境下煅烧除碳，在NaOH溶液中浸泡，清水洗涤，用以提高亲水性。

作为一种优选方案，本发明所述步骤1）在微波条件下持续搅拌并加热到70-85℃将溶剂蒸发，确保铈离子高度分散，并90℃烘箱中干燥过夜。

作为另一种优选方案，本发明所述步骤3）将硅、铈、壳聚糖前驱体在流动的氮气氛围下1600℃高温煅烧1-3小时得到铈改性SiC催化剂；采用的升温速率为3℃/min-15℃/min。

作为另一种优选方案，本发明所述步骤4）降温后所得粉体在300℃氧气环境下煅烧1小时除碳，在1M NaOH溶液中浸泡1小时，清水洗涤2次，用以提高亲水性。

作为另一种优选方案，本发明所述硅粉采用多孔硅粉。

作为另一种优选方案，本发明所述铈改性SiC催化剂中铈的含量为5-20wt％。

作为另一种优选方案，本发明所述步骤3）高温煅烧1小时，升温速率为3℃/min或5℃/min。

作为另一种优选方案，本发明所述步骤1）在微波条件下持续搅拌并加热到70 ℃将溶剂蒸发。

作为另一种优选方案，本发明所述步骤1）生物质碳源采用壳聚糖或三聚氰胺或玉米须或核桃分心木。