[发明专利]协同净化挥发性有机污染物的生物炭质催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及协同净化挥发性有机污染物的生物炭质催化剂的制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤一，将一定质量的农业废弃生物炭质置于一定浓度的金属锰盐溶液中，得到锰金属盐改性农业废弃物生物炭质催化剂前体。步骤二，用一定浓度的氯钯酸溶液对锰金属盐改性农业废弃物生物炭质催化剂前体进行超声浸渍，然后将产物烘干，并高温煅烧得到目标催化剂。将上述催化剂用于化工企业排放的苯、环己烷、己二胺三种挥发性有机污染气体的催化氧化。本发明方法合理可行，投资及运行成本低，易实现工业化应用，减少秸秆垃圾焚烧对大气带来的二次污染，有很好社会和经济效益，对现有技术来说，具有很好的市场前景和发展空间。

技术领域

本发明涉及生物炭质催化剂技术领域，具体涉及协同净化挥发性有机污染物的生物炭质催化剂的制备方法。

背景技术

化工企业排放的废气中往往包含多种污染物，常见的有机气体污染物如苯、环己烷、己二胺等，严重污染环境。目前工业生产中常见的有单一处理苯系物、烃类VOCs等，所以在实际废气净化过程中采取一种催化剂协同处理多种VOCs成分显得尤为关键且更接近废气的真实情况。因此开发适用于低温条件下协同处理苯、环己烷、己二胺的新型催化剂是实现化工企业尾气高效净化的关键。

农作物收割产生大量的玉米秸秆、小麦秸秆等副产物，通常采用焚烧方式处理，导致严重的大气污染。因此，利用制备的金属改性农业废弃物生物炭质复合催化剂处理环境污染物对环保事业具有重要意义。

以苯、环己烷、己二胺为目标产物，制备锰基催化剂，引入贵金属钯以提高催化剂的氧化还原能力，实现低温高效协同去除苯、环己烷、己二胺混合污染气体。通过改变锰盐和贵金属钯的用量对催化剂的催化活性进行优化，为化工企业排放的尾气净化技术提供理论依据。

如何设计一种方法合理可行，设计巧妙，投资及运行成本低，易实现工业化应用，减少秸秆垃圾焚烧对大气带来的二次污染，有很好社会和经济效益的协同净化挥发性有机污染物的生物炭质催化剂的制备方法是目前需要解决的问题。

发明内容

为了解决现有化工企业排放的废气中往往包含多种污染物，常见的有机气体污染物如苯、环己烷、己二胺等，严重污染环境，农作物收割产生大量的玉米秸秆、小麦秸秆等副产物，通常采用焚烧方式处理，导致严重的大气污染等技术问题，本发明提供协同净化挥发性有机污染物的生物炭质催化剂的制备方法，来实现方法合理可行，投资及运行成本低，易实现工业化应用，减少秸秆垃圾焚烧对大气带来的二次污染，有很好社会和经济效益的目的。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：协同净化挥发性有机污染物的生物炭质催化剂的制备方法，制备方法包括以下步骤，

步骤一，将1 ~ 3 g农业废弃物生物炭质置于浓度为0.5 ~ 5 mol/L的锰金属盐溶液中，搅拌1小时；

步骤二，将上述步骤一的产物在60 ~ 70℃下超声处理1 ~ 2 小时后，置于105℃烘箱内，烘干12 h；

步骤三，将0.5 ~ 5mL浓度为0.1 ~ 2mmol/L的氯钯酸溶液置于上述步骤二的烘干产物中，并在60 ~ 70℃下超声浸渍3 ~6 小时后，置于105℃烘箱内，烘干12 h；

步骤四，将步骤三烘干后的固体置于马弗炉内，以1~ 5 ℃/min从室温升至350℃，恒温1 ~3 小时，随后以1~5 ℃/min 继续升温至550 ℃并保温1 ~ 4 小时，制备过程结束。

所述步骤一的农业废弃物生物炭质为农作物秸秆。

所述步骤一的锰金属盐为硝酸锰、硫酸锰、乙酸锰或氯化锰。

所述步骤四中烘干后固体焙烧分为两个阶段：第一阶段，1 ~ 5 ℃/min从室温升至350℃，恒温1 ~ 3 小时；第二阶段，1 ~ 5 ℃/min 继续升温至550 ℃，恒温1 ~ 4 小时。