[发明专利]一种活性炭纤维三维粒子电极催化剂及其制备方法在审
| 申请号： | 201810016187.2 | 申请日： | 2018-01-08 |
| 公开（公告）号： | CN108212161A | 公开（公告）日： | 2018-06-29 |
| 发明（设计）人： | 刘伟军;周汾涛;高建军;马磊;曹刚;张俊明;梁博;李林君 | 申请（专利权）人： | 山西晋环科源环境资源科技有限公司;山西华鑫煤焦化实业集团有限公司 |
| 主分类号： | B01J23/75 | 分类号： | B01J23/75;B01J23/889;B01J37/34;C02F1/461;C02F1/72;C02F101/30 |
| 代理公司： | 太原高欣科创专利代理事务所(普通合伙) 14109 | 代理人： | 崔雪花;冷锦超 |
| 地址： | 030000 山西省太原市*** | 国省代码： | 山西;14 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 活性炭纤维 催化剂 活化 去除 制备 三维粒子电极 粒子电极 氧化物 电催化氧化处理 有机废水的处理 浸渍 催化剂负载 电化学还原 金属浸渍液 有机污染物 表面改性 氧化能力 有机废水 生产成本 废水 金属 应用 | ||
1.一种活性炭纤维三维粒子电极催化剂，其特征在于：所述的活性炭纤维三维粒子电极催化剂的载体为活化的活性炭纤维，所述的活性炭纤维的活化方法为：去除活性炭纤维的灰分后，采用电化学还原的方法对活性炭纤维进行表面改性；所述的电化学还原的方法是将活性炭纤维置于pH为2-6、电流密度为80-120 mA/cm2条件下处理；所述的活性炭纤维载体上负载Fe、Co、Mn、Sn四种金属对应氧化物中的一种或其任意组合。
2.根据权利要求1所述的一种活性炭纤维三维粒子电极催化剂，其特征在于：所述的去除活性炭纤维的灰分的方法为将活性炭纤维用去离子水彻底清洗后转入2.0wt%的氢氧化钠溶液中浸泡1.5-2.5h，然后用去离子水清洗活性炭纤维至pH为中性后烘干。
3.根据权利要求1所述的一种活性炭纤维三维粒子电极催化剂，其特征在于：所述的活性炭纤维上负载的金属氧化物重量为活性炭纤维的1-9%。
4.根据权利要求1所述的一种活性炭纤维三维粒子电极催化剂，其特征在于：所述的烘干为在100 ℃的烘箱中烘干4-8h。
5.根据权利要求1所述的一种活性炭纤维三维粒子电极催化剂，其特征在于，所述的活性炭纤维三维粒子电极催化剂应用于废水处理时，阳极电流密度为20-60 mA/cm2，溶液pH为2-6。
6.如权利要求1所述的一种活性炭纤维三维粒子电极催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）先将Fe、Co、Mn的硝酸盐、SnCl2溶于去离子水中，得到相应浸渍液，浸渍液中金属阳离子浓度为0.5-1 mol/L；
2）将去除灰分的活性炭纤维置于pH为2-6、电流密度为80-120 mA/cm2条件下电还原预处理，之后加入到浸渍液中，采用等体积浸渍的方法进行金属活性组分负载；
3）将负载金属活性组分的活性炭纤维进行烘干；
4）经烘干处理后的负载了金属活性组分的活性炭纤维进行焙烧，以N2作为保护气，焙烧温度300-500℃，焙烧时间2.5-3.5h，最后得到所需的粒子电极催化剂。
7.根据权利要求6所述的一种活性炭纤维三维粒子电极催化剂的制备方法，其特征在于，所述的负载催化剂的活性炭纤维的烘干是在100℃下恒温烘干4h。
8.根据权利要求6所述的一种活性炭纤维三维粒子电极催化剂的制备方法，其特征在于，所述的去除灰分是将活性炭纤维用去离子水彻底清洗后转入2.0wt%的氢氧化钠溶液中浸泡1.5-2.5h，然后用去离子水清洗活性炭纤维至pH为中性后烘干。
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