[发明专利]一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α‑FeOOH催化剂及其制备方法和应用；所述负载型α‑FeOOH催化剂以再生木质废活性炭为载体，α‑FeOOH为活性组分，所述α‑FeOOH通过共沉淀法负载于再生木质废活性炭的表面。所述负载型α‑FeOOH催化剂的制备方法，包括如下步骤：1)配制亚铁离子浓度为0.01～1.5mol/L的亚铁盐溶液，向其中加入再生木质废活性炭，搅拌均匀得溶液A；2)向溶液A中通入过量的空气或氧气，在搅拌条件下加入碱溶液控制反应体系的pH值在4.0～8.0，并在10～50℃下反应0.3～4h；3)反应结束后，取固体产物干燥后得到负载型α‑FeOOH催化剂。本发明还涉及以再生木质废活性炭为载体的负载型α‑FeOOH催化剂在重劣质油轻质化、煤油共炼、煤直接液化和煤焦油加氢反应中的应用。

技术领域

本发明涉及再生木质废活性炭再利用技术，具体涉及一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

活性炭因具有高度发达的孔隙结构和合适的比表面积，无毒无味，对有机物质有色分子具有很强的吸附能力，常被作为一种优良的吸附剂，广泛应用于医药、冶金、食品、化工、军事和环境保护等各个领域。近年来，随着人们社会环保意识的提高，活性炭在环境保护方面的需求量日益增多，被大量应用于城市供水净化、有害气体吸附、饮用水提纯和工业废水深度处理之中。然而，由于活性炭价格偏高，生产资源越来越紧缺，若将使用后的废活性炭采取焚烧、填埋等方式处理掉，势必会造成资源的严重浪费，同时也给环境带来一定的影响，极大地限制了活性炭的应用范围。因此，废活性炭的再生利用具有良好的发展趋势。

废活性炭的再生就是恢复使用过的活性炭的吸附能力，使其能够达到再次使用的状态的操作。废活性炭的循环利用是一种经济性好，环保效益高的技术创新体系。废活性炭的循环利用有效降低了企业的能源材料购置成本，实现了工业危废循环利用的资源化理念，此外，在环境保护方面，活性炭再生过程实际上是一种废水有机物无害化集中处理过程。因此废活性炭的循环利用，无论从降低环境成本还是增加企业经济效益方面，都极具意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种经济、环保的以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂，所述负载型α-FeOOH催化剂以再生木质废活性炭为载体，α-FeOOH为活性组分，所述α-FeOOH通过共沉淀法负载于再生木质废活性炭的表面。

进一步地，所述α-FeOOH的负载量为0.5～40wt％。

进一步地，所述负载型α-FeOOH催化剂的比表面积为10～1000m²/g。

进一步地，所述再生木质废活性炭为污水处理装置中活性炭吸附塔排出的废活性炭经再生处理得到，其粒径为0.1～50μm。

本发明还提供一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1)配制亚铁离子浓度为0.01～1.5mol/L的亚铁盐溶液，向其中加入再生木质废活性炭，搅拌均匀得溶液A；

2)向溶液A中通入过量的空气或氧气，在搅拌条件下加入碱溶液控制反应过程中溶液的pH值在4.0～8.0，并在10～50℃下反应0.3～4h；

3)反应结束后，取固体产物干燥后得到负载型α-FeOOH催化剂。

进一步地，所述步骤2)中碱溶液为氢氧根离子浓度为0.01-5mol/L的强碱或者弱碱溶液。

本发明还涉及一种以再生木质废活性炭为载体的负载型α-FeOOH催化剂在重劣质油轻质化、煤油共炼、煤直接液化和煤焦油加氢反应中的应用。