[发明专利]一种基于废白土的三维网状型吸附催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于废白土的三维网状型吸附催化剂的制备方法，包括(Mn，Mo‑LDH)(锰钼水滑石)粉末的制备过程；SBE与(Mn，Mo‑LDH)(废白土与锰钼水滑石)粉末的复合过程；三维网状型SBE/C‑(Mn，Mo‑LDH)吸附催化剂(表面附着碳纳米颗粒的废白土与锰钼水滑石复合的三维网状吸附催化剂)的制备过程。吸附催化剂是通过浸渍方式制得的介孔材料，具有高的比表面积，与(Mn，Mo‑LDH)复合，吸附和降解能力提高，Cd²⁺和土霉素去除率分别增加68％，74％。同时也实现了废白土的回收利用，简单，易行，绿色，环保。

技术领域

本发明涉及一种废白土的改性方法，属于材料制备技术领域。具体涉及一种将油分碳化在废白土表面，进而与(Mn，Mo-LDH)(层中阳离子为Mn和Mo的水滑石，下同。)复合的三维高吸附高降解能力的改性废白土；特别是一种基于废白土的三维网状型吸附催化剂的制备方法。

背景技术

在油品精制过程中，通常使用2％～3％的活性白土对油品进行补充精制，油品精制过后失去吸附活性的白土即为废白土(SBE Spent bleaching earth)。废白土的主要成分为原活性白土和约30％的油分。长久以来，废白土处理一直是世界各国面临的难题，很多企业将废白土直接掩埋，或焚烧，或交给环保部门处理。因此废白土不仅没有得到充分合理的利用，还会造成环境严重污染，危及地下水质，毁灭植物生长的环境，同时由于其中高不饱和油与空气中的氧接触容易发生氧化反应，释放大量热量，发生自燃，引起火灾。为了资源化利用废白土，目前有不少的处理方法，如高压压榨压法、离心分离法、水煮法、及表面活性剂法等。但这些方法处理废白土的过程中都有一定的局限性，未能很好地综合利用废白土。

2015年公布的《中国耕地地球化学调查报告》(2015)显示：我国耕地中，重金属污染或超标的点位比例占8.2％，覆盖面积近1.14亿亩。其中Cd的累积程度最高，平均值为0.25mg/kg，是土壤背景值的2.6倍。抗生素在防治动物疾病、提高生产效率等方面起着重要的作用,常常被用作饲料添加剂。由于抗生素一般在体内代谢率很低，因此，畜禽粪便和废水中经常有抗生素的检出，其中土霉素是检出率很高的一种四环素类抗生素。寻找一种廉价、易得、环境友好、选择性强，能够同时去除重金属和抗生素的吸附催化剂迫在眉睫。

CN106753417A公开了一种基于废白土和脱硫石膏的盐碱地改良剂及盐碱地改良方法。改良剂由以下重量百分比的组分组成：废白土65～75％，复合微生物菌剂0.5～2％，植酸3～6％，脱硫石膏10～15％，脂肪醇聚氧乙烯醚3～21.5％；该专利中脂肪醇聚氧乙烯醚是一种非离子表面活性剂，研究表明，非离子表面活性剂会抑制土壤对多氯联苯的解吸，并且可与土壤中的重金属发生竞争吸附，当其质量分数过高时，能降低土壤中镉的可移动性和生物有效性。此改良剂对重金属的去除效果并不理想。CN102284276A公开了一种废白土制备复合吸附剂的方法，以废白土与致孔剂及粘结剂充分混合，经捏合，造粒，碳化和水热活化得复合颗粒吸附剂。废白土不经压榨去油直接参与生产，会造成土壤的富营养化，滋生大量细菌，改变土壤的理化性质。该专利局限于空气与水质的净化，由于水玻璃的添加，不能应用于土壤的净化中。另外该专利对于重金属与抗生素的去除效果并未报道。

水滑石类化合物(LDH)又称层状金属氢氧化物或阴离子粘土，是一种具有层间可交换阴离子，层中阳离子可调的层状双羟基八面体结构的化合物。碳化后的纳米碳废白土与LDH复合，实现了高吸附容量。吸附剂的高吸附容量可归因于碳物种和LDH的协同效应。表面含有碳纳米颗粒的废白土与LDH复合，不仅吸附能力较活性白土提高了43.9％，而且由于LDH中阳离子可调，可以实现较强的催化能力，所以此吸附催化剂还对有机污染物有极大的催化氧化能力。现有的(Mg，Al-LDH)，(Fe，Ni-LDH)不能产生具有氧化能力的OH·，而(Mn，Mo-LDH)由于Mn和Mo的存在，可以产生大量的OH·，所以可实现较强的催化氧化能力。目前水，大气，土壤污染严重，急需一种高性能的吸附催化剂来改善环境问题。本发明的吸附催化剂有望改善环境问题。

发明内容