可見光協同臭氧催化降解有機酸催化劑的製備方法及應用與流程
2023-05-25 10:38:22 2
本發明涉及一種催化降解有機酸催化劑的製備方法及應用。
背景技術：
工業廢水中通常存在一定濃度的難降解有機物，這些物質在經過化學或生物處理後，通常生成一些小分子的有機物，難以直接礦化為CO2和H2O。小分子的有機酸通常是一些汙染物化學氧化後的有機產物，其中草酸是苯酚臭氧化降解的主要產物。草酸與臭氧分子的反應速率常數非常小(k400nm)光照降解草酸
配置濃度為80mg/L的草酸溶液(此外，草酸溶液的濃度還可以為40mg/L與120mg/L)，並使其初始pH＝3；然後在可見光(λ>400nm)光照條件下，分別在光照時間為5min、10min、20min、40min以及60min取樣並檢測草酸濃度。
結果如圖2所示，本實驗的條件下草酸在60min去除率達0.9％。
實施例七 MnOx/g-C3N4催化臭氧化降解草酸
配置濃度為80mg/L的草酸溶液(此外，草酸溶液的濃度還可以為40mg/L與120mg/L)，並使其初始pH＝3；然後加入0.15g/L的MnOx/g-C3N4催化劑，在避光條件下通入濃度為6mg/L的臭氧，分別在光照時間為5min、10min、20min、40min以及60min取樣並檢測草酸濃度。
結果如圖2所示，本實驗的條件下草酸在60min去除率達86.3％。
實施例八 可見光協同下MnOx/g-C3N4催化臭氧化降解草酸
配置濃度為80mg/L的草酸溶液(此外，草酸溶液的濃度還可以為40mg/L與120mg/L)，並使其初始pH＝3；然後加入0.15g/L的MnOx/g-C3N4催化劑，在300W的氙氣燈下照射，用濾光片切斷波長400nm以下的光；在可見光(λ>400nm)光照條件下，通入濃度為6mg/L的臭氧，分別在時間為5min、10min、20min、40min以及60min取樣並檢測草酸濃度。
結果如圖2所示，本實驗的條件下草酸在60min去除率達91.1％，比實施七降解草酸速率快。
實施例的作用與效果
實施例一至實施例八提供了一種可見光協同臭氧催化降解草酸催化劑的製備方法及應用，實施例一至實施例三提供的的可見光協同臭氧催化降解草酸催化劑的製備方法將醋酸錳、超純水以及三聚氰胺的混合，通過加熱蒸乾、烘乾、研磨、煅燒以及篩分等操作製得催化劑MnOx/g-C3N4，製備方法簡單，易於操作，適於工業化生產。
實施例四至實施例八提供的可見光協同臭氧催化降解草酸催化劑的應用，將催化劑MnOx/g-C3N4加入到草酸中，通入臭氧並在可見光光照條件下催化降解工業廢水中的草酸，相比於單獨通入臭氧降解草酸、單獨加入催化劑MnOx/g-C3N4、單獨用可見光光照以及催化劑MnOx/g-C3N4催化臭氧化降解草酸去除率高，能有效地催化降解工業廢水中的草酸，適用於工業化應用。
另外在本發明的實施例中，採用300W的氙氣燈照射，相比與傳統的紫外光源照射，穿透了更強，能耗小，可大規模應用。
以上實施例僅為本發明構思下的基本說明，不對本發明進行限制。而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均屬於本發明的保護範圍。