處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物制備方法。所述的復(fù)合氧化物為銻錫釩復(fù)合氧化物。所述方法按下列步驟進(jìn)行：以三氯化銻、四氯化錫、五氧化二釩、和雙氧水為原料，在低溫下混合并攪拌至溶解，然后加熱蒸發(fā)干燥，將所得沉淀物經(jīng)煅燒后獲得銻錫釩復(fù)合氧化物粉體。將所述催化劑組合物懸濁于含亞甲基藍(lán)染料廢水中進(jìn)行處理。本發(fā)明專利技術(shù)的催化劑活性高，能在較短的時間內(nèi)快速而且高效降解污染物，且廢水處理方法在常溫常壓而且無需光照下即可進(jìn)行，工藝流程簡單，無二次污染產(chǎn)生，并且運行費用低等特點，有很高的實際應(yīng)用價值，本發(fā)明專利技術(shù)的催化劑可重復(fù)使用多次。

Process for the preparation of a catalyst composition for treating methylene blue dye wastewater

The present invention provides a catalyst composition for treating methylene blue dye wastewater and a preparation method thereof. The composite oxide is an antimony tin vanadium composite oxide. The method includes the following steps: three antimony chloride, four tin chloride, five of two vanadium, and hydrogen peroxide as raw materials, mixing and stirring to dissolve at low temperature, then heat evaporation, the precipitate was calcined to obtain vanadium antimony tin composite oxide powder. The catalyst composition is suspended in a wastewater containing methylene blue dye for treatment. The catalyst of the invention has high activity, can in a relatively short time fast and efficient degradation of pollutants, and wastewater treatment method at room temperature without light can be carried out, simple process, no two pollution, and low operation cost, and has high practical application value, the catalyst of the invention can be used repeatedly.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物的制備方法
：本專利技術(shù)涉及到無機(jī)材料制備領(lǐng)域，具體涉及到一種處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑制備方法及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
：目前有機(jī)染料廢水已經(jīng)成為主要的水體污染源之一。該廢水具有水量大、濃度高、成分復(fù)雜、色度深和難降解等特點。大多數(shù)染料還具有毒性、致癌性、致畸和致突變的作用。亞甲基藍(lán)是一種重要的有機(jī)化學(xué)合成陽離子染料，工業(yè)應(yīng)用非常廣泛。例如，可應(yīng)用于麻、蠶絲織物、紙張的染色及竹、木的著色，應(yīng)用于生物、細(xì)菌組織的染色以及應(yīng)用于制造墨水和色淀等。亞甲基藍(lán)在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用也將導(dǎo)致含亞甲基藍(lán)染料廢水對水體的嚴(yán)重污染。目前有機(jī)染料廢水的處理方法主要有生物法、混凝法、高級氧化技術(shù)、光催化法、吸附法及膜分離法等。生物法受pH值、溫度、鹽份和染料種類等因素的影響，使得生物法處理的效果不夠理想。混凝法的運行費用較高，泥渣量大而且脫水困難，適用的pH值范圍窄。高級氧化技術(shù)成本高，常用氧化劑也會表現(xiàn)出氧化能力不強(qiáng)、存在選擇性氧化等缺點，而且處理過程中容易引入雜質(zhì)造成二次污染。光催化法需要光源照射體系，在實際應(yīng)用中受天氣影響大。吸附法易受水中的懸浮物和油脂等影響，而且吸附劑用量大和費用高。膜分離法分為電滲析法、反滲透法、納濾法和超濾法等，其中電滲析法、反滲透法、納濾法的優(yōu)點是染料去除率高，能回收廢水中的染料，工藝簡單，但是所用膜的成本較高，操作壓力較大，造成膜法的能耗偏高，影響了其工業(yè)化應(yīng)用。傳統(tǒng)的超濾法由于膜孔徑較大，難以去除低分子量的有機(jī)污染物。因此，開發(fā)一種簡單而且高效處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑具有重要的意義。現(xiàn)有技術(shù)公開了一項申請?zhí)枮?01210145478.4的專利申請，名稱為“雙層催化劑及其制備以及該催化劑在制備均酐中的應(yīng)用”其主要技術(shù)特點為：含有有效量活性組份V2O5、TiO2、P2O5、Na2O、MoO3、Sb2O3、其它金屬的化合物及須晶分別經(jīng)稱量、配液、配噴涂漿液、噴涂在載體上、焙燒、冷卻等工藝步驟制成催化劑E、G，將催化劑G、E分別置于原料混合氣入口端及反應(yīng)氣出口端，在低空速、較低溫度等條件下制備均酐，但是該催化劑組分繁多，制備工藝復(fù)雜，且制得的催化劑需在溫度為400～430℃條件下使用，能耗高。本專利申請專利技術(shù)人在此之前公開了幾項與本專利申請相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，例如，申請?zhí)枮?01310014950.5的專利申請名稱為“一種處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物的制備方法”和申請?zhí)枮?01210474494.8的專利名稱為“一種用于處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物及其制備方法和應(yīng)用”，這兩項申請分別采用通式為K2O?Cr2O3?xMoO3(x=1～8)和Na2O?Cr2O3?xMoO3(x=1～8)的三元復(fù)合氧化物作為催化劑降解亞甲基藍(lán)染料廢水，但二者降解時間均較長，需60min以上，因此，仍有待開發(fā)出一種新型復(fù)合氧化物，在保證上述染料降解率的同時，大幅度縮短降解時間，提高降解效率。而本申請也正是專利技術(shù)人基于前述工作的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究所作出的成果，開發(fā)出了另一種新型高效的用于廢水中亞甲基藍(lán)染料降解的三元銻錫釩復(fù)合氧化物催化劑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
：本專利技術(shù)目的在于提供一種處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑制備方法。有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提供一種簡單有效處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑及其制備方法和應(yīng)用。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案為:一種處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物，包括復(fù)合氧化物，其特征在于：所述的復(fù)合氧化物為銻錫釩復(fù)合氧化物。一種處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物制備方法，所述方法按下列步驟進(jìn)行：以三氯化銻、四氯化錫、五氧化二釩、和雙氧水為原料，在低溫下混合并攪拌至溶解，然后加熱蒸發(fā)干燥，將所得沉淀物經(jīng)煅燒后獲得銻錫釩復(fù)合氧化物粉體。所述的三氯化銻、四氯化錫與五氧化二釩的摩爾比為1.0:1.0:1.3，所述的雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％。所述的所述的原料在溫度為-5～0℃的冰水浴中攪拌溶解。所述的干燥步驟是在溫度為100-110℃的溫度下沸水浴蒸發(fā)干燥。所述的煅燒步驟為將干燥的沉淀物放入馬弗爐中在400℃～1000℃溫度下煅燒6-8小時。將所述催化劑組合物懸濁于含亞甲基藍(lán)染料廢水中進(jìn)行處理。本專利技術(shù)的銻錫釩復(fù)合氧化物催化劑應(yīng)用于亞甲基藍(lán)廢水的處理方法是：以銻錫釩復(fù)合氧化物為催化劑，降解反應(yīng)條件為：亞甲基藍(lán)濃度小于3%，處理每升亞甲基藍(lán)廢水的催化劑用量為0.5～4.0g，廢水體系處于常溫常壓。當(dāng)廢水體積為40mL，亞甲基藍(lán)濃度小于1000mg/L時，在攪拌下加入催化劑0.1g，催化降解3-10分鐘，亞甲基藍(lán)的降解率達(dá)到90%以上。殘余溶液顏色為無色。將殘余溶液替換為新的亞甲基藍(lán)溶液后再進(jìn)行催化劑再循環(huán)使用。結(jié)果表明，催化劑在第二次循環(huán)、第三次循環(huán)使用中的亞甲基藍(lán)的降解率都達(dá)到90.0%以上。本專利技術(shù)的積極效果為1、本專利技術(shù)的催化劑制備方法簡單，所用原材料成本低廉，操作方便；2、本專利技術(shù)的催化劑活性高，能在較短的時間內(nèi)快速而且高效降解污染物；3、本專利技術(shù)的廢水處理方法在常溫常壓而且無需光照下即可進(jìn)行，工藝流程簡單，無二次污染產(chǎn)生，并且運行費用低等特點，有很高的實際應(yīng)用價值；4、本專利技術(shù)的催化劑可重復(fù)使用多次。具體的實施方式下面結(jié)合實施例進(jìn)一步對本專利技術(shù)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。實施例1：稱取0.88g（4.840×10-3mol）五氧化二釩于燒杯中，將它在溫度為-5℃的冰水浴條件下加入40ml的10%的雙氧水、1.65g（7.23×10-3mol）三氯化銻、2.53g（7.22×10-3mol）四氯化錫，攪拌至完全溶解，然后在溫度為100℃的溫度下蒸發(fā)干燥。將沉淀轉(zhuǎn)移至馬弗爐中煅燒。煅燒溫度為400℃，煅燒時間為8小時。。取0.1克按上述方法制備得到的銻錫釩復(fù)合氧化物催化劑加入體積為40mL，濃度為1.0%的亞甲基藍(lán)廢水中，于常溫常壓在攪拌作用下催化降解亞甲基藍(lán)5分鐘。然后在離心機(jī)上離心10分鐘，取上清液測量亞甲基藍(lán)殘余濃度。結(jié)果如表1所示，當(dāng)降解時間為5分鐘時，亞甲基藍(lán)降解率為90.3%。表1降解時間與廢水中亞甲基藍(lán)的降解率催化劑降解時間/min13510亞甲基藍(lán)降解率/%45.573.690.392.2實施例2稱取0.88g（4.840×10-3mol）五氧化二釩于燒杯中，將它在溫度為-2℃的冰水浴條件下加入40ml的10%的雙氧水、1.65g（7.23×10-3mol）三氯化銻、2.53g（7.22×10-3mol）四氯化錫，攪拌至完全溶解，然后在溫度為110℃的溫度下蒸發(fā)干燥。將沉淀轉(zhuǎn)移至馬弗爐中煅燒。煅燒溫度為700℃，煅燒時間為7小時。取0.1克按上述方法制備得到的銻錫釩復(fù)合氧化物催化劑加入體積為40mL，濃度為1.0%的亞甲基藍(lán)廢水中，于常溫常壓在攪拌作用下催化降解亞甲基藍(lán)5分鐘。然后在離心機(jī)上離心10分鐘，取上清液測量亞甲基藍(lán)殘余濃度。當(dāng)降解時間為5分鐘時，亞甲基藍(lán)降解率為91.4%。實施例3稱取0.88g（4.840×10-3mol）五氧化二釩于燒杯中，將它在溫度為0℃的冰水浴條件下加入40ml的10%的雙氧水、1.65g（7.23×10-3mol）三氯化銻、2.53g（7.22×10-3mol）四氯化錫，攪拌至完全溶解，然后在溫度本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物，包括復(fù)合氧化物，其特征在于：所述的復(fù)合氧化物為銻錫釩復(fù)合氧化物。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物，包括復(fù)合氧化物，其特征在于：所述的復(fù)合氧化物為銻錫釩復(fù)合氧化物。2.一種處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物的制備方法，其特征在于：所述方法按下列步驟進(jìn)行：以三氯化銻、四氯化錫、五氧化二釩、和雙氧水為原料，在低溫下混合并攪拌至溶解，然后加熱蒸發(fā)干燥，將所得沉淀物經(jīng)煅燒后獲得銻錫釩復(fù)合氧化物粉體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物的制備方法，其特征在于：所述的三氯化銻、四氯化錫與五氧化二釩的摩爾比為1.0:1.0:1.3，所述的雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物的制備方法，其特征在于：所述的所述的原料在溫度為-5～...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周國華，
申請(專利權(quán))人：湖北工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北,42