【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂，具体涉及一种赤泥与造纸污泥复合催化剂、制备方法和污染物降解应用。
技术介绍
1、赤泥是氧化铝工业产生的强碱性固体废弃物，每生产1吨氧化铝会产生1.0～2.5吨的赤泥，我国赤泥的堆存量约有4～8亿吨。赤泥颗粒细、碱性强且含重金属，对环境危害较大。从资源的角度，赤泥中含量铁、铝、钛、稀土等有价金属，但是，回收的经济性较差，开发高价值的功能材料对赤泥的废物利用具有重要意义。
2、随着纸张需求的增长和产业规模的扩大，造纸污泥的处理与利用一直是研究者关注的问题。造纸污泥主要含有高分子有机化合物，如纤维素、半纤维素、木质素，以及填充剂和凝结剂，但不含重金属，既是一种生物固废，又是一种生物质资源。如何高附加值地回收利用造纸污泥一直是该领域研究热点。利用赤泥和造纸污泥的特性，例如，含有金属元素、比表面积大等，可以制备吸附剂、催化剂等高附加值的功能材料。赤泥通过改性制备的吸附剂可以用于废水、土壤当中重金属离子与有机物的吸附。赤泥作为催化剂或催化剂载体也得到了广泛研究。工业废水和城市废水中含有大量的有机污染物，有机污染物由于具有难降解、毒性大等特点对生态环境和人类健康造成重大危害，通过催化剂与氧化剂反应产生具有强氧化性的活性自由基，能够有效降解有机污染物分子。但是，现有的用于有机污染物降解的催化剂成本较高，且降解效率较低。
技术实现思路
1、鉴于上述分析，本专利技术旨在提供一种赤泥与造纸污泥复合催化剂及制备方法、污染物降解方法，解决了现有技术中用于有机污染物降解的催化
2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术提供了一种赤泥与造纸污泥复合催化剂，采用赤泥和造纸污泥碳化反应制得，赤泥中氧化铁的质量含量为20％～30％、氧化铝的质量含量为20％～25％、氧化硅的质量含量为10％～20％，所述赤泥与造纸污泥的质量比为0:1～1:0。
4、进一步地，造纸污泥为造纸工业末端工艺废弃物
5、进一步地，造纸污泥含有大量的炭、细小纤维、木质素及其衍生物和一些有机物质。
6、本专利技术还提供了一种赤泥与造纸污泥复合催化剂的制备方法，包括如下步骤：
7、步骤1：将赤泥与造纸污泥分别进行干燥、研磨、过筛、再二者按比例混合均匀，得到混合物；
8、步骤2：对混合物进行在惰性氛围下高温焙烧，得到反应物；
9、步骤3：对反应物进行冷却至室温得到赤泥与造纸污泥复合催化剂。
10、进一步地，惰性气体为氮气，惰性氛围主要是防止反应过程还原性物质(如碳、低价铁)被氧化。
11、进一步地，上述步骤1中，赤泥与造纸污泥混合均匀包括如下步骤：将赤泥与造纸污质量配比以0:1、1:4、1:2、1:1、2:1、4:1、1:0进行不同配比将二者混合后充分研磨，其中，为得到0:1～1:0质量比的赤泥与造纸污泥，二者在90～120℃干燥后，分别过200目的筛子，过筛后二者以0:1～1:0的质量比进行充分混合均匀。
12、进一步地，每次加入的造纸污泥质量逐渐减小。
13、进一步地，加入20～80％的乙醇溶液超声30min再次进行充分混合，随后在90～120℃的条件下进行烘干至完全干燥。
14、进一步地，上述步骤2中，加热温度为300℃～800℃，加热的升温速率为5～10℃/min，保温1～3h。
15、进一步地，上述步骤2包括如下步骤：
16、步骤2-1：在高温煅烧前，先通入氮气40min，使得管式炉内充满氮气。
17、步骤2-2：以10℃/min的升温速率升温至300℃～800℃，保温1h，所述造纸污泥成为具有多孔的生物炭，赤泥中氧化铁被还原为低价铁物质，从而得到反应产物；
18、进一步地，上述步骤3中，管式炉中的产物要冷却至室温。
19、本专利技术还提供了一种污染物的降解应用，包括如下步骤：
20、步骤a：将赤泥与造纸污泥复合催化剂、有机污染物水溶液和氧化剂混合；
21、步骤b：随着步骤a得到的混合物进行搅拌反应，使得有机污染物水溶液中的有机污
22、染物被降解。
23、进一步地，上述氧化剂为过二硫酸盐。
24、进一步地，过二硫酸盐为过二硫酸钾。
25、进一步地，有机污染物为抗生素，有机染物浓度为20～50mg/l。
26、进一步地，上述步骤a包括如下步骤：将赤泥与造纸污泥复合催化剂、氧化剂加入到有机污染物水溶液中。
27、进一步地，每升有机污染物水溶液中，赤泥催化剂的用量为0.2～0.8g。
28、进一步地，氧化剂为过二硫酸盐，每升有机污染物水溶液中，过二硫酸盐的用量为0.01～1mmol。
29、进一步地，上述步骤b中，搅拌反应时间为60min。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
31、a)本专利技术提供的赤泥与造纸污泥复合催化剂，利用工业废弃物当中的赤泥和废弃造纸污泥作为原料，通过共反应制备。具体来说，赤泥的主要成分氧化铁中的铁离子为三价铁离子，三价铁离子的催化活性较低，赤泥和生物质反应过程中，造纸污泥炭化可以将部分氧化铁中的三价铁离子还原成低价态的铁离子，从而提高赤泥的催化活性，得到赤泥与造纸污泥复合催化剂。
32、b)本专利技术提供的赤泥与造纸污泥复合催化剂采用废弃物质当中的赤泥与造纸污泥作为原料，因此，上述赤泥与造纸污泥复合催化剂具有低成本、环境友好等特点。
33、c)本专利技术提供的赤泥与造纸污泥复合催化剂的制备方法，通过将二者分别干燥、过筛，以一定的质量比两者的均匀混合，流程简单，操作便捷，易于放大。
34、d)本专利技术提供的污染物降解方法，利用赤泥与造纸污泥复合催化剂中的低价铁与氧化剂反应产生强氧化性的羟基自由基或硫酸根自由基、以及超氧负离子、单线态氧等，能氧化降解大部分水中有机污染物。
35、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种赤泥与造纸污泥复合催化剂，其特征在于，所述复合催化剂由赤泥和造纸污泥碳化反应制得，赤泥中氧化铁的质量含量为20％～30％、氧化铝的质量含量为20％～25％、氧化硅的质量含量为10％～20％，所述赤泥与造纸污泥的质量比为0:1～1:0。
2.一种赤泥与造纸污泥复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种赤泥与造纸污泥复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，将赤泥与造纸污泥质量配比以0:1～1:0进行不同配比并将二者混合，随后加入20～80％的乙醇溶液超声一定时间再次进行充分混合，随后在90～120℃的条件下进行烘干至完全干燥。
4.一种赤泥与造纸污泥复合催化剂的污染物降解应用，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种污染物降解应用，其特征在于，每升有机污染物水溶液中，赤泥与造纸污泥复合催化剂的用量为0.2～0.8g。
6.根据权利要求4所述的一种污染物降解应用，其特征在于，所述氧化剂为过二硫酸盐。
7.根据权利要求4所述的一种污染物降解应用，其特
...【技术特征摘要】
1.一种赤泥与造纸污泥复合催化剂，其特征在于，所述复合催化剂由赤泥和造纸污泥碳化反应制得，赤泥中氧化铁的质量含量为20％～30％、氧化铝的质量含量为20％～25％、氧化硅的质量含量为10％～20％，所述赤泥与造纸污泥的质量比为0:1～1:0。
2.一种赤泥与造纸污泥复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种赤泥与造纸污泥复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，将赤泥与造纸污泥质量配比以0:1～1:0进行不同配比并将二者混合，随后加入20～80％的乙醇溶液超声一定时间再次进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘绍刚，胡健婷，刁开盛，龙桂发，谢婷，刘敏，田静，董慧峪，吴增宇，阿利马沙耶克萨莱希，
申请(专利权)人：广西民族大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。