申請(qǐng)日2014.10.29

　　公開(kāi)(公告)日2016.07.06

　　IPC分類號(hào)B01J29/076; C02F1/72; C02F101/34

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種載錳氧化物沸石，是通過(guò)以下方法制備得到的：取濃度為0.40mol/L的高錳酸鉀溶液40ml，加入1.0g人造沸石，攪拌30min;然后逐滴加入5.00mL油酸，加完后，在溫度120℃下反應(yīng)12h;反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾，依次用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌，60℃干燥10h，即得。本發(fā)明的載錳氧化物沸石，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，是一種高效甲醛去除劑，可將甲醛直接氧化成水和二氧化碳，對(duì)濃度為1%的甲醛的去除率達(dá)74.5%，去除容量達(dá)4133mg/g。載錳氧化物沸石在pH=4～10時(shí)穩(wěn)定，且循環(huán)利用性能優(yōu)越，重復(fù)利用三次，對(duì)1%的甲醛去除容量仍達(dá)3500mg/g，且錳的溶出量小于2.0mg/L的國(guó)標(biāo)限值。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種載錳氧化物沸石，其特征在于：是通過(guò)以下方法制備得到的：取KMnO4溶液，加入人造沸石，攪拌30min;然后加入油酸，其中，mKMnO4:m沸石:v油酸=8～12:3.5～4.5:18～22，單位g：g：mL，加完后，在溫度120℃下反應(yīng)12h;反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾，依次用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌，干燥，即得載錳氧化物沸石。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載錳氧化物沸石，其特征在于：是通過(guò)以下方法制備得到的：取濃度為0.40mol/L的KMnO4溶液40ml，加入1.0g人造沸石，攪拌30min;然后逐滴加入5.00mL油酸，加完后，在溫度120℃下反應(yīng)12h;反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾，依次用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌，60℃干燥10h，即得載錳氧化物沸石。

　　3.權(quán)利要求1所述的載錳氧化物沸石的制備方法，其特征在于：取KMnO4溶液，加入人造沸石，攪拌30min;然后加入油酸，其中，mKMnO4:m沸石:v油酸=8～12:3.5～4.5:18～22，單位g：g：mL，加完后，在溫度120℃下反應(yīng)12h;反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾，依次用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌，干燥，即得。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的載錳氧化物沸石的制備方法，其特征在于：取濃度為0.40mol/L的KMnO4溶液40ml，加入1.0g人造沸石，攪拌30min;然后加入5.00mL油酸，加完后，在溫度120℃下反應(yīng)12h;反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾，依次用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌，60℃干燥10h，即得。

　　5.權(quán)利要求1或2所述的載錳氧化物沸石作為甲醛去除劑在處理甲醛廢水中的應(yīng)用。

　　說(shuō)明書(shū)

　　載錳氧化物沸石及其在處理甲醛廢水中的應(yīng)用

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種載錳氧化物沸石，及其制備方法，以及其作為甲醛去除劑在處理甲醛廢水中的應(yīng)用。

　　背景技術(shù)

　　甲醛是一種重要的基礎(chǔ)化工原料，廣泛應(yīng)用于制藥、制革、塑料、紡織和涂料等行業(yè)，由此產(chǎn)生了大量的含甲醛廢水，其中一些為高濃度甲醛廢水，甲醛含量高達(dá)數(shù)十克每升。甲醛被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸物質(zhì)，如何處理甲醛廢水，尤其是高濃度甲醛廢水，逐漸成為當(dāng)前人們研究的熱點(diǎn)。甲醛溶液為真溶液，且毒性高，可生物降解性能差，處理困難。目前，高濃度甲醛廢水的處理方法主要有電-芬頓氧化法、縮合/沉淀法、蒸汽吹脫法等，這些方法各有特點(diǎn)，但在處理溫度、效率或無(wú)害化程度上，存在一定的不足。

　　氧化錳對(duì)甲醛具有催化氧化作用，但由于錳氧化物催化劑的穩(wěn)定劑和抗?jié)裥暂^差，主要用于室內(nèi)甲醛氣體的去除，但使用溫度較高，或通過(guò)負(fù)載貴金屬實(shí)現(xiàn)室溫下甲醛的完全去除，成本較高。因此，有必要研究一種成本較低的甲醛去除劑以用于處理高濃度甲醛廢水。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種載錳氧化物沸石，及其制備方法，本發(fā)明通過(guò)水熱合成法將錳氧化物負(fù)載在廉價(jià)的沸石上，增強(qiáng)了錳氧化物催化劑的穩(wěn)定劑和抗?jié)裥�，將其�?yīng)用于室溫下高濃度甲醛廢水處理，提高了對(duì)甲醛的去除效果。

　　本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

　　一種載錳氧化物沸石，是通過(guò)以下方法制備得到的：取濃度為0.02～0.80mol/L的KMnO4溶液40ml，加入0.05～2.0g人造沸石(40～60目)，攪拌30min;然后逐滴加入0.25～10mL油酸，其中，mKMnO4:m沸石:v油酸=8～12:3.5～4.5:18～22(單位g：g：mL)，加完后，將混合液轉(zhuǎn)入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，在120℃下反應(yīng)12h;反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾，依次用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌，60℃干燥10h，即得載錳氧化物沸石，為棕黑色固體。

　　優(yōu)選的，是通過(guò)以下方法制備得到的：取濃度為0.40mol/L的KMnO4溶液40ml，加入1.0g人造沸石(40～60目)，攪拌30min;然后逐滴加入5.00mL油酸，加完后，將混合液轉(zhuǎn)入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，在120℃下反應(yīng)12h;反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾，依次用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌，60℃干燥10h，即得載錳氧化物沸石。

　　所述載錳氧化物沸石的制備方法，同上。

　　本發(fā)明的載錳氧化物沸石，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，是一種高效甲醛去除劑，可以用于處理甲醛廢水。具體應(yīng)用時(shí)，將載錳氧化物沸石加入到甲醛廢水中，在pH4～10的環(huán)境下處理，即可取得良好的去除甲醛效果;載錳氧化物沸石具有優(yōu)越的循環(huán)利用性能，可重復(fù)利用多次。

　　本發(fā)明利用水熱法制備了載錳氧化物沸石，并應(yīng)用其對(duì)高濃度(10000mg/L即1%)甲醛廢水進(jìn)行了處理。研究了載錳氧化物沸石的穩(wěn)定性、錳負(fù)載量、循環(huán)使用性能及不同因素對(duì)甲醛廢水處理效果的影響，并對(duì)甲醛去除機(jī)理進(jìn)行了初步探討。結(jié)果表明，載錳量為36.4%(以MnO2計(jì))的改性沸石是一種高效甲醛去除劑，對(duì)濃度為1%的甲醛的去除率達(dá)74.5%，較未改性沸石提高49.7%，去除容量達(dá)4133mg/g。載錳氧化物沸石在pH=4～10時(shí)穩(wěn)定，具有較寬的pH值適用范圍，且循環(huán)利用性能優(yōu)越，重復(fù)利用三次，對(duì)1%的甲醛去除容量仍達(dá)3500mg/g，且錳的溶出量小于2.0mg/L的國(guó)標(biāo)限值。載錳氧化物沸石對(duì)甲醛的去除過(guò)程中，pH值對(duì)甲醛的去除效果影響較小，而反應(yīng)時(shí)間對(duì)甲醛的去除效果影響較大，載錳氧化物沸石通過(guò)吸附-催化氧化的協(xié)同作用，將甲醛最終轉(zhuǎn)變?yōu)镠2O和CO2，實(shí)現(xiàn)了室溫下，甲醛的礦化。本發(fā)明的載錳氧化物沸石對(duì)濃度為1%的甲醛的去除率達(dá)74.5%，利用本發(fā)明的載錳氧化物沸石處理甲醛廢水可以作為甲醛處理的預(yù)處理技術(shù)，為后續(xù)的吸附、生化處理等提供條件，降低成本。