[发明专利]一种基于有机废水处理的Fe-MCM-22分子筛催化剂及制作工艺

说明书

一种基于有机废水处理的Fe‑MCM‑22分子筛催化剂及制作工艺,包括如下步骤:(1)将Fe‑MCM‑22分子筛晶粒超声分散在含有酚醛树脂的乙醇溶液中，并浸渍190～240min，通过离心、过滤取出在90～100℃空气中干燥3h；重复上述步骤4～6次；(2)将(1)中得到的固体产品在N2气氛下进行400～500℃热处理1～1.5h使得酚醛树脂炭化并积碳在Fe‑MCM‑22分子筛表面形成一层炭膜，得到Fe‑MCM‑22分子筛；Fe‑MCM‑22分子筛具有两种独立的孔道系统，其中一种孔道体系内部包含着十二元环大型超笼，这些超笼通过重合六元环，一个堆叠在另一个上面，贯穿在近似椭圆形的十元环窗口中；另一种孔道体系是二维正弦波形孔道，有效孔径为十元环，周围围绕着与超笼相连的重合六元环。

技术领域

本发明的技术方案涉及废水处理，具体地说是一种基于有机废水处理的Fe-MCM-22分子筛催化剂及制作工艺。

背景技术

在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质恶化。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于有机废水处理的Fe-MCM-22分子筛催化剂及制作工艺，以解决上述问题的至少一个方面。

根据本发明的一方面，提供一种基于有机废水处理的Fe-MCM-22分子筛催化剂的制作工艺,包括如下步骤:

(1)将Fe-MCM-22分子筛晶粒超声分散在含有酚醛树脂的乙醇溶液中，并浸渍190～240min，通过离心、过滤取出在90～100℃空气中干燥3h；重复上述步骤4～6次；

(2)将(1)中得到的固体产品在N2气氛下进行400～500℃热处理1～1.5h使得酚醛树脂炭化并积碳在Fe-MCM-22分子筛表面形成一层炭膜，得到Fe-MCM-22分子筛；

(3)将模板剂CTAB、模板剂P123、氨水(NH3·H2O)和去离子水超声均匀分散，在60～90℃机械搅拌5～6h，再降温到30℃加入硅酸烷基酯剧烈搅拌15～20min得到混合溶液，然后将(2)中得到的Fe-MCM-22分子筛与上述混合溶液混合，溶液中Fe-MCM-22分子筛所占的质量百分比18％～25％在溶液中超声均匀分散5～6h得到混合浆液，置于在封闭容器中30℃晶化8～10h，进行固液分离得到的固体产品洗至中性，烘干、在空气气氛中以6～10℃/min的加热速率从室温升至700～1000℃下焙烧1～3小时脱除模板剂和积碳成分，得到具有核壳结构的Fe-MCM-22分子筛。

本发明提供的上述制备的基于有机废水处理的Fe-MCM-22分子筛催化剂催化剂。

优选的，Fe-MCM-22是一种新型的具有MWW结构的微孔分子筛。

优选的，Fe-MCM-22分子筛具有两种独立的孔道系统，其中一种孔道体系内部包含着十二元环大型超笼，这些超笼通过重合六元环，一个堆叠在另一个上面，贯穿在近似椭圆形的十元环窗口中；另一种孔道体系是二维正弦波形孔道，有效孔径为十元环，周围围绕着与超笼相连的重合六元环。

优选的，分子筛层状结构的上下表面均覆盖有高密度的孔穴结构，孔穴结构为十二元环开口，深度约为0.7nm。MCM-22是片状晶体，拥有独特的孔道结构，兼具酸催化特性。

优选的，Fe-MCM-22分子筛水热稳定性好、吸附能力强、比表面积大。