[发明专利]一种利用甘蔗基柔性催化器件催化降解有机废水的方法有效
申请号: | 202111354224.9 | 申请日: | 2021-11-12 |
公开(公告)号: | CN113845202B | 公开(公告)日: | 2022-08-19 |
发明(设计)人: | 王晓龙;刘德胜;蒋盼;徐昕;周峰;刘维民 | 申请(专利权)人: | 中国科学院兰州化学物理研究所 |
主分类号: | C02F1/72 | 分类号: | C02F1/72;C02F1/28;C02F101/30 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 霍苗 |
地址: | 730000 甘*** | 国省代码: | 甘肃;62 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 利用 甘蔗 柔性 催化 器件 降解 有机 废水 方法 | ||
本发明涉及废水处理技术领域,尤其涉及一种利用甘蔗基柔性催化器件催化降解有机废水的方法。本发明提供的利用甘蔗基柔性催化器件催化降解有机废水的方法,包括以下步骤:提供水处理器件;所述水处理器件中填充有甘蔗基柔性催化器件;所述甘蔗基柔性催化器件包括三维立体结构的甘蔗基纤维素纤维和负载在所述三维立体结构的甘蔗基纤维素纤维孔结构中的金属有机框架;将含有氧化剂的有机废水通入所述水处理器件中进行连续催化降解,得到清洁水。本发明解决了单独使用MOFs催化降解不利于工业利用的问题。
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域,尤其涉及一种利用甘蔗基柔性催化器件催化降解有机废水的方法。
背景技术
近年来,有机废水因其有机物浓度高、成分复杂、色度高以及有异味,给周围环境造成不良影响。此外,有机废水中存在的有机物普遍具有结构稳定、生态环境风险大、致癌致畸致突变、在传统水处理技术中难以有效去除等特性。此外,随着农业和工业的发展,大量的淡水资源被消耗或污染,水危机成为全球面临的最严峻的挑战之一,水处理技术受到广泛关注。然而,目前有机废水的处理方法主要分为生物处理技术、物理处理技术、化学处理技术和物理化学处理技术四种。然而,要将这些技术推广到工业水平并在市场上广泛推广,还存在一些挑战和问题。因此亟需寻找高效、环境友好的水处理材料、器件以及技术。
为此,针对上述目前水处理所面临的一些问题,越来越多的研究者研究表明利用具有超高的比表面积和孔隙率的金属有机框架材料(MOFs)可构建高效的催化氧化体系,且该体系能耗低且高效,在水处理领域中具有良好的应用前景。然而,MOFs的细晶体粉末形态不利于工业利用。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种利用甘蔗基柔性催化器件催化降解有机废水的方法,本发明解决了单独使用MOFs催化降解不利于工业利用的问题。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种利用甘蔗基柔性催化器件催化降解有机废水的方法,包括以下步骤:
提供水处理器件;所述水处理器件填充有甘蔗基柔性催化器件;所述甘蔗基柔性催化器件包括三维立体结构的甘蔗基纤维素纤维和负载在所述三维立体结构的甘蔗基纤维素纤维孔结构中的金属有机框架;
将含有氧化剂的有机废水通入所述水处理器件中进行连续催化降解,得到清洁水。
优选的,所述有机废水包括印染废水和/或医药有机废水。
优选的,所述含有氧化剂的有机废水中的氧化剂包括双氧水、过硫酸钾或过一硫酸氢钾复合盐。
优选的,所述含有氧化剂的有机废水中氧化剂的浓度为0.1~0.5g/L。
优选的,所述三维立体结构的甘蔗基纤维素纤维和金属有机框架的质量比为1:(3.5~47.5)。
优选的,所述甘蔗基柔性催化器件的制备方法,包括以下步骤:
将甘蔗在碱性溶液中进行化学预处理,得到柔性甘蔗基纤维素多级多孔材料;
在真空辅助下,将所述柔性甘蔗基纤维素多级多孔材料在金属有机框架前驱体溶液中依次进行原位生长和层层组装,得到所述甘蔗基柔性催化器件。
优选的,所述金属有机框架前驱体溶液包括金属盐、有机配体和溶剂;
所述金属有机框架前驱体中的金属离子和有机配体的摩尔比为1:4。
优选的,所述甘蔗基柔性催化器件为圆柱体;
当所述甘蔗基柔性催化器件为圆柱体时,进行所述化学预处理前还包括将所述甘蔗切割成圆柱体;
所述圆柱体的直径为15~25mm,高度为20~50mm。
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