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专利号: 2020103420698
申请人: 成都信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2025-04-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种生物炭改性钒酸铋催化剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

步骤一、生物炭的制备

将核桃壳用去离子水清洗,然后干燥去除核桃壳表面的水分,将干燥后的核桃壳破碎过100目筛,将得到的核桃壳粉末浸入1~3mol/L的ZnCl2溶液中24h后,去除上清液,于105℃的烘箱中干燥24h,得到的样品在管式炉中于氮气气氛下,按照5~10℃/min的升温速率升温至700℃,控制温度恒定,开始计时,热解3h后停止加热,冷却至室温取出,将冷却后的核桃壳生物炭再次破碎并过100目筛,然后将核桃壳生物炭与足量的0.5~1.5mol/L 的HNO3溶液混合,并超声处理30min,然后用去离子水离心洗涤至中性;最后,将样品在60~90℃的鼓风干燥箱中干燥完全,得到核桃壳生物炭;

步骤二、生物炭改性钒酸铋催化剂的制备

将一定量的P123完全溶解于浓硝酸中,然后加入浓硝酸体积10~30倍的乙醇,在剧烈搅拌下按照最终制备的钒酸铋:P123摩尔比为1:0.01~0.05的比例,将一定量的Bi(NO3)3•

5H2O溶于上述溶液中,接着在剧烈搅拌下加入与Bi(NO3)3•5H2O等摩尔的NH4VO3,形成黄色沉淀,然后在悬浮体系中加入核桃壳生物炭,使得核桃壳生物炭:BiVO4的质量百分数为20%,最后用NaOH和HNO3调节溶液pH值为7;

将所得溶液搅拌0.5~2h,然后将混合物转移到四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中,保持高压釜内总溶液的体积不少于高压釜内体积的2/3,如少于则添加乙醇,然后在鼓风干燥箱中加热到120℃并保持12h,自然冷却到室温后,将得到的黄色沉淀先用乙醇离心洗涤3~5次,随后用去离子水离心洗涤3~5次,然后在80℃的鼓风干燥箱中干燥12h,得到生物炭改性钒酸铋催化剂。

2.根据权利要求1所述生物炭改性钒酸铋催化剂的制备方法,其特征在于:

干燥去除核桃壳表面的水分,是指在60~90℃的烘箱中干燥0.5~1h。

3.根据权利要求1所述生物炭改性钒酸铋催化剂的制备方法,其特征在于:

将样品在60~90℃的鼓风干燥箱中干燥完全,是干燥2~5h。

4.一种生物炭改性钒酸铋催化剂,其特征在于:所述生物炭改性钒酸铋催化剂是通过权利要求1至3任一权利要求所述生物炭改性钒酸铋催化剂的制备方法制备得到的。

5.权利要求4所述生物炭改性钒酸铋催化剂的应用,其特征在于:用于对磺胺废水进行处理。

6.根据权利要求5所述生物炭改性钒酸铋催化剂的应用,其特征在于:

将生物炭改性钒酸铋催化剂用于对磺胺废水进行处理时,生物炭改性钒酸铋催化剂的加入量是磺胺废水中磺胺质量的50~100倍。

7.根据权利要求6所述生物炭改性钒酸铋催化剂的应用,其特征在于:

将生物炭改性钒酸铋催化剂用于对磺胺废水进行处理时,在加入生物炭改性钒酸铋催化剂时,需要同时加入占磺胺废水体积1%的H2O2,并保持溶液pH为酸性或中性,暗搅拌30min至搅拌均匀,后自然光照1~2天。