[发明专利]一种掺杂型纳米MnO2-CuO/Al2O3催化剂的制备方法和应用

摘要

一种掺杂型纳米MnO₂-CuO/Al₂O₃催化剂的制备方法和应用，它涉及一种催化剂的制备方法和应用。本发明的目的是要解决负载型催化剂负载量低，且在水处理使用中由于水力剪切、磨损因素作用下活性组分易于脱落、易于造成催化活性降低的问题。方法：一、制备纳米MnO₂；二、掺杂、干燥、煅烧，得到掺杂型纳米MnO₂-CuO/Al₂O₃催化剂。使用本发明制备的掺杂型纳米MnO₂-CuO/Al₂O₃催化剂处理COD的浓度为120mg/L的驱油污水的二级生化出水30-60min，COD去除率可达到59％～65％。本发明可获得一种掺杂型纳米MnO₂-CuO/Al₂O₃催化剂的制备方法。

主权项

一种掺杂型纳米MnO₂‑CuO/Al₂O₃催化剂的制备方法，其特征在于一种掺杂型纳米MnO₂‑CuO/Al₂O₃催化剂的制备方法是按以下步骤制备的：一、制备纳米MnO₂：将质量分数为1％～10％的Na₂S₂O₃溶液与质量分数为1％～10％的KMnO₄溶液混合，得到混合溶液A；再使用质量分数为0.1％～1.0％的HCl溶液调节混合溶液A的pH至5，得到沉淀物质Ⅰ；将沉淀物质Ⅰ在温度为60℃～70℃下静置2h～3h，再使用蒸馏水对沉淀物质Ⅰ进行清洗，至清洗液的pH为中性，得到清洗后的沉淀物质Ⅰ；将清洗后的沉淀物质Ⅰ在温度为100℃～130℃下干燥12h～15h，再在温度为400℃～700℃下焙烧4h～6h，得到纳米MnO₂；步骤一中所述的质量分数为1％～10％的Na₂S₂O₃溶液与质量分数为1％～10％的KMnO₄溶液的体积比为1:(1～10)；二、掺杂：①、将Al(OH)₃粉末、纳米MnO₂和Cu(NO₃)₂粉末混合，再加入质量分数为0.1％～1.0％的氨水，得到混合物B；使用质量分数为0.1％～1.0％的HNO₃溶液将混合溶液B的pH调节至5～6，得到混合物C；步骤二①中所述的纳米MnO₂与Al(OH)₃粉末的质量比为1:(10～15)；步骤二①中所述的Cu(NO₃)₂粉末与Al(OH)₃粉末的质量比为1:(20～40)；步骤二①中所述的Al(OH)₃粉末的质量与质量分数为0.1％～1.0％的氨水的体积比为1g:(1mL～5mL)；②、将铝溶胶加入到混合物C中，再制成粒径为4mm～6mm的球形催化剂，再在室温下风干4h～8h，再在温度为110℃下干燥4h～8h，再放入到马弗炉中，再将马弗炉以100℃·h^‑1～150℃·h^‑1的升温速率从室温升温至550℃～700℃，再在温度为550℃～700℃下保温4h～8h，再自然冷却至室温，得到掺杂型纳米MnO₂‑CuO/Al₂O₃催化剂；步骤二②中所述的铝溶胶与混合物C的质量比为1:(5～10)。