一种藻基赤泥催化剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种藻基赤泥催化剂的制备方法及应用，属于催化剂技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种藻基赤泥催化剂的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于催化剂
，涉及一种藻基赤泥催化剂的制备方法及应用，更进一步的，具体涉及一种高效去除
17
α
‑
乙炔基雌二醇（
EE2
）的藻基赤泥催化剂制备方法及应用
。

技术介绍

[0002]近年来，新污染物愈来愈受到社会以及环保领域的广泛关注
。
其中，环境内分泌干扰物（
Endocrine Disrupting Compounds
，
EDCs
），又被称为环境雌激素（
Environmental estrogens
，
EEs
），是一种广泛存在于水体和饮用水中的一种新的
、
持久的内分泌干扰物，近年来备受关注
。17
α
‑
乙炔基雌二醇（
EE2
）是一种典型且危害较大的环境内分泌干扰物，即使环境浓度在
1ng/L
水平以下也能对生物体产生严重的生长
、
发育和繁殖干扰问题
。
目前已有研究通过吸附剂吸附
、
微生物降解
、
高级氧化等技术手段去除水体中的
EE2
，达到了不错的效果，但依然存在吸附速度慢，降解不彻底等不足
。
[0003]基于过硫酸盐的高级氧化工艺（
AOPs
）是降解有机污染物的有效方法，该工艺的主要特点是活化过硫酸盐（
PS
）产生活性氧化物质（
ROS
），降解机制包括自由基和非自由基途径两类
。
过硫酸盐的活化方式较多，包括过渡金属（例如，
Fe、Co、Cu、Mn、Zn、Ag
和
Ni
）
、
碳材料
、
碱和外部能量（例如，热
、
紫外线
、
微波
、
电和超声波）等
。
其中
Fe
基催化剂因其活化效率高
、
地质储量丰富
、
能耗低
、
生物毒性低等优点而备受青睐
。
[0004]赤泥（
RM
）由于其含有大量的
Fe
，近年来经常被用来作为合成
Fe
基催化剂的原料，然而赤泥碱性较高，比表面积较小，且铁相主要是低活性的赤铁矿（
Fe2O3
），导致实际的催化反应活性较低
。
[0005]滇池水体由于污染负荷大
、
富营养化严重
、
水体动态变化大
、
水资源短缺
、
换水频繁
、
水位上升
、
植被覆盖率下降
、
生物多样性下降
、
温度
、
日照
、
气候
、
湖泊形态等人为和自然因素的影响，从上世纪八十年代到现在，每年都有蓝藻的暴发，成为全国蓝藻年年严重爆发的三大湖泊之一
。
[0006]鉴于以上，从水体中去除
EE2
和减少赤泥危害及蓝藻污染的问题都亟待解决
。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种藻基赤泥催化剂的制备方法及应用，即利用蓝藻生物质将赤泥中的赤铁矿还原成磁铁矿，并通过在制备过程中加入硝酸调节
pH
，可有效解决现状纯赤泥催化剂因碱性较高，比表面积较小及铁价态较高导致的反应活性较低问题，同时实现固体废弃物的资源化利用
。
藻基赤泥催化剂可应用于
17
α
‑
乙炔基雌二醇（
EE2
）吸附与降解，对初始浓度为
2mg/L
的
17
α
‑
乙炔基雌二醇（
EE2
）在吸附
40min
后去除率可达
42.67%
，之后加入
0.08mM
过硫酸盐（
PDS
）可在
30min
去除
99.99%
的污染物
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：所述藻基赤泥生物炭的制备方法，包括如下步骤：
（1）将赤泥分散到硝酸溶液中，磁力搅拌
30min
得到悬浊液；（2）将蓝藻生物质粉加入到悬浊液中，磁力搅拌
30min
混合均匀得到混合液
A
；（3）将混合液
A
置于温度
180
‑
220℃
条件下水热反应6‑
10h
，固液分离，固体干燥后置于温度
700
‑
900℃、
氮气氛围条件下热解反应1‑
3h
，洗涤烘干即得藻基赤泥催化剂
。
[0009]优选的，所述步骤
S1
硝酸浓度为
0.7mol/L
，赤泥与硝酸溶液固液比为
1g/50mL。
[0010]优选的，所述赤泥和蓝藻生物质粉的粒径为
100
目
。
[0011]优选的，所述步骤
S2
赤泥与蓝藻生物质粉的质量比为1：
4。
[0012]优选的，所述水热反应为温度
200℃
条件下水热反应
8h
优选的，所述热解反应为温度
800℃、
氮气氛围条件下热解反应
2h。
[0013]进一步的，所述硝酸溶液的加入量为
60mL。
[0014]所述藻基赤泥催化剂在去除
17
α
‑
乙炔基雌二醇（
EE2
）中的应用
。
[0015]进一步的，所述藻基赤泥催化剂作为吸附剂吸附水中
17
α
‑
乙炔基雌二醇（
EE2
）中的应用及吸附动力学
、
吸附等温线拟合
。
[0016]进一步的，所述
17
α
‑
乙炔基雌二醇（
EE2
）的浓度为
0.5~5mg/L
，藻基赤泥催化剂投加量
0.2~0.6g/L
，震荡速度为
180rpm
，吸附反应时间为
60min。
[0017]进一步的，所述藻基赤泥催化剂作为催化剂在降解水中
17
α
‑
乙炔基雌二醇（
EE2
）的应用
。
[0018]进一步的，所述藻基赤泥催化剂作为过硫酸盐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种藻基赤泥催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将赤泥分散到硝酸溶液中，搅拌得到悬浊液；（2）将蓝藻生物质粉加入到悬浊液中，搅拌混合均匀得到混合液
A
；（3）将混合液
A
置于温度
180
‑
220℃
条件下水热反应6‑
10h
，固液分离，固体干燥后置于温度
700
‑
900℃、
氮气氛围条件下热解反应1‑
3h
，洗涤烘干即得藻基赤泥催化剂
。2.
根据权利要求1所述藻基赤泥催化剂的制备方法，其特征在于步骤（1）硝酸浓度为
0.7mol/L
，所述搅拌为磁力搅拌
30min。3.
根据权利要求1所述藻基赤泥催化剂的制备方法，其特征在于步骤（1）赤泥与硝酸溶液固液比为
1g/50mL。4.
根据权利要求1所述藻基赤泥催化剂的制备方法，其特征在于步骤（2）赤泥与蓝藻生物质粉的质量比为1：4，所述搅拌为磁力搅拌
30min。5.
根据权利要求1所述藻基赤泥催化剂的制备方法，其特征在于步...

【专利技术属性】
技术研发人员：何欢，杨世承，潘学军，黄斌，任肖敏，郭子维，李紫辉，葸艳婷，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：