利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和機(jī)械、車輛的增多，潤(rùn)滑油的應(yīng)用日益廣泛。潤(rùn)滑油在機(jī)械傳動(dòng)及發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑過(guò)程中會(huì)發(fā)生變質(zhì)，如在冷卻、傳動(dòng)、熱處理等裝置上的潤(rùn)滑油使用一段時(shí)間后，潤(rùn)滑及其性能指標(biāo)降低到一定程度就必須換油，潤(rùn)滑油更換會(huì)產(chǎn)生大量的廢液壓油、齒輪油以及洗滌機(jī)件的污穢油等。這些廢潤(rùn)滑油常被作為廢物直接倒掉或當(dāng)成燃料燒掉，這在能源匱乏和環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，不僅造成了資源的極大浪費(fèi)，而且加劇了環(huán)境污染。由于廢潤(rùn)滑油中還含有大量的、很有價(jià)值的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，因此廢潤(rùn)滑油回收再生利用，既有利于節(jié)約資源，變廢為寶，使石油資源得到充分利用，還可以防止環(huán)境污染，有很可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)廢潤(rùn)滑油的再生工藝主要包括蒸餾-酸洗-白土精制工藝、沉降-酸洗-白土精制工藝、沉降-蒸餾-酸洗-鈣土精制工藝等，新型的工藝已經(jīng)朝著加氫精制技術(shù)方向發(fā)展。目前，在廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)時(shí)，原料需要經(jīng)過(guò)加氫精制、氣提、堿洗等過(guò)程來(lái)提升潤(rùn)滑油油品的品質(zhì)，精制后得到合格的高質(zhì)量潤(rùn)滑油油品，同時(shí)也產(chǎn)生大量廢水，廢水中含有有機(jī)硫化物、無(wú)機(jī)銨鹽等化學(xué)成份，且PH通常在10以上，這樣的廢水直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成很嚴(yán)重的污染，同時(shí)也是對(duì)資源的浪費(fèi)。
[0004]氧化銀(Ag2O)是一種P型半導(dǎo)體，其帶隙能為1.46eV，在可見光區(qū)內(nèi)有較強(qiáng)的光吸收，是一種高活性和高選擇性的窄帶隙光催化劑。經(jīng)過(guò)摻雜和負(fù)載的氧化銀的催化能力會(huì)有所提高，因此，開發(fā)各種氧化銀復(fù)合催化劑成為研究熱點(diǎn)。碳復(fù)合的氧化銀催化劑可以利用碳的導(dǎo)電能力，提高光生載流子的分離，同時(shí)碳材料能更好地分散氧化銀顆粒，通過(guò)減小粒徑來(lái)提高對(duì)可見光的吸收能力。這兩方面的原因可以使氧化銀對(duì)有機(jī)污染物的降解速率大幅提高。但現(xiàn)有的合成技術(shù)條件復(fù)雜，價(jià)格昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴等不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑的方法。
[0006]—種利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑的方法，包括以下步驟:
[0007](I)在IL廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水中加入I?3g氧化銀粉末，攪拌直至所述氧化銀粉末完全溶解后，加入3?6mL濃度為40?80mg/L的十六烷基三甲基氯化銨溶液；再加入5?10g、50?80目的膨潤(rùn)土粉末，攪拌I?2h，形成沉淀，然后進(jìn)行固液分離，分離所得上清液為處理完成的廢水，其中氨氮和有機(jī)硫化物的濃度符合排放標(biāo)準(zhǔn)，分離所得沉淀為改性膨潤(rùn)土 ；
[0008](2)將所述的改性膨潤(rùn)土在400?600°C真空煅燒2?4h，然后冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；
[0009](3)將所述煅燒產(chǎn)物在100W?700W微波加熱I?5min，得到氧化銀/碳復(fù)合催化劑。
[0010]本發(fā)明方法中，所述廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水的pH值大于10。由于工業(yè)生產(chǎn)中，所述廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水是連續(xù)通入到生產(chǎn)裝置中的，因此，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，所述廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水的PH值可以一直維持在10以上。如果實(shí)際生產(chǎn)中，無(wú)法維持上述pH值，可以通過(guò)加入堿液的方式調(diào)節(jié)pH值。
[0011]本發(fā)明方法中，所述廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水中，氨氮的濃度為500?2000mg/L，有機(jī)硫化物的濃度為50?150mg/L。
[0012]本發(fā)明方法中，優(yōu)選所述真空煅燒的溫度為500°C，時(shí)間為4h。
[0013]本發(fā)明方法中，優(yōu)選所述微波加熱的功率為500W，時(shí)間為5min。
[0014]本發(fā)明方法中，加入的氧化銀粉末和銨根離子在堿性條件下形成銀氨離子，在加入膨潤(rùn)土之后，銀氨離子和加入的十六烷基三甲基氯化銨離子自發(fā)和膨潤(rùn)土層間的陽(yáng)離子交換而進(jìn)入到膨潤(rùn)土層間，形成有機(jī)膠束，能夠通過(guò)分配作用吸附有機(jī)硫化物并形成沉淀，固液分離后，上清液即為已有效去除有機(jī)硫化物和無(wú)機(jī)銨的處理完成的廢水，而分離的沉淀則為制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑提供了原料。
[0015]并且，利用微波使膨潤(rùn)土層間碳質(zhì)材料局部被加熱氧化，而形成微小氣體團(tuán)爆炸，使膨潤(rùn)土層狀結(jié)構(gòu)被爆開，使氧化銀和碳復(fù)合物從膨潤(rùn)土暴露到外表面，由于膨潤(rùn)土的特殊結(jié)構(gòu)，能夠確保層間材料是以一層或二層的單分子分散，因此，經(jīng)爆開后的氧化銀/碳復(fù)合物比表面積大，適合催化作用。本發(fā)明過(guò)程簡(jiǎn)單、易于操作、反應(yīng)條件溫和。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0017]提供了一種利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑的方法，充分利用了廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水中的有機(jī)硫化物和無(wú)機(jī)銨，并采用氧化銀粉末、十六烷基三甲基氯化銨溶液和膨潤(rùn)土與其進(jìn)行反應(yīng)，形成改性膨潤(rùn)土沉淀并分離，從而在為制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑提供原料時(shí)，完成了對(duì)廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水中有機(jī)硫化物和無(wú)機(jī)銨的去除，而且不產(chǎn)生二次污染，分離后排出的上清液中氨氮和有機(jī)硫化物的濃度符合排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明方法充分利用了廢水資源，變廢為寶，有效地節(jié)省了成本，而且，本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、易于操作、條件溫和、易于推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0019]以下實(shí)施例中，采用水楊酸分光光度法HJ 536-2009測(cè)定氨氮，采用總有機(jī)碳測(cè)定儀測(cè)定有機(jī)硫化物。
[0020]實(shí)施例1
[0021]廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水，水質(zhì)情況為:pH為10.5，氨氮的濃度為560mg/L，有機(jī)硫化物的濃度為63mg/L。
[0022]在IL廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水中加入Ig氧化銀粉末，攪拌直至氧化銀粉末完全溶解后，加入3mL濃度為40mg/L的十六烷基三甲基氯化銨溶液；再加入5g、50目的膨潤(rùn)土粉末，攪拌lh，形成沉淀，然后進(jìn)行固液分離，分離所得上清液為處理完成的廢水，其中氨氮和有機(jī)硫化物的濃度符合排放標(biāo)準(zhǔn)，分離所得沉淀為改性膨潤(rùn)土。
[0023]將得到的改性膨潤(rùn)土粉末放入真空管式爐中，在真空條件下加熱到400°C，真空煅燒2h，冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；將上述煅燒產(chǎn)物放入微波爐中，100W，加熱5min，利用微波使膨潤(rùn)土層間碳質(zhì)材料局部被加熱氧化，而形成微小氣體團(tuán)爆炸，使膨潤(rùn)土層狀結(jié)構(gòu)被爆開，使氧化銀和碳復(fù)合物從膨潤(rùn)土暴露到外表面，即可得到一種利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑。
[0024]實(shí)施例2
[0025]廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水，水質(zhì)情況為:pH為11.5，氨氮的濃度1760mg/L，有機(jī)硫化物的濃度為128mg/L。
[0026]在IL廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水中加入3g氧化銀粉末，攪拌直至氧化銀粉末完全溶解后，加入6mL濃度為80mg/L的十六烷基三甲基氯化銨溶液；再加入10g、80目的膨潤(rùn)土粉末，攪拌2h，形成沉淀，然后進(jìn)行固液分離，分離所得上清液為處理完成的廢水，其中氨氮和有機(jī)硫化物的濃度符合排放標(biāo)準(zhǔn)，分離所得沉淀為改性膨潤(rùn)土。
[0027]將得到的改性膨潤(rùn)土粉末放入真空管式爐中，在真空條件下加熱到600°C，真空煅燒4h，冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；將上述煅燒產(chǎn)物放入微波爐中，700W，加熱Imin，利用微波使膨潤(rùn)土層間碳質(zhì)材料局部被加熱氧化，而形成微小氣體團(tuán)爆炸，使膨潤(rùn)土層狀結(jié)構(gòu)被爆開，使氧化銀和碳復(fù)合物從膨潤(rùn)土暴露到外表面，即可得到一種利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑。
[0028]實(shí)施例3
[0029]廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水，水質(zhì)情況為:pH為11，氨氮的濃度為1577mg/L，有機(jī)硫化物的濃度為119mg/L。
[0030]在IL廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水中加入2g氧化銀粉末，攪拌直至氧化銀粉末完全溶解后，加入4mL濃度為80mg/L的十六烷基三甲基氯化銨溶液；再加入10g、80目的膨潤(rùn)土粉末，攪拌2h，形成沉淀，然后進(jìn)行固液分離，分離所得上清液為處理完成的廢水，其中氨氮和有機(jī)硫化物的濃度符合排放標(biāo)準(zhǔn)，分離所得沉淀為改性膨潤(rùn)土。
[0031]將得到的改性膨潤(rùn)土粉末放入真空管式爐中，在真空條件下加熱到500°C，真空煅燒4h，冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；將上述煅燒產(chǎn)物放入微波爐中，500W，加熱5min，利用微波使膨潤(rùn)土層間碳質(zhì)材料局部被加熱氧化，而形成微小氣體團(tuán)爆炸，使膨潤(rùn)土層狀結(jié)構(gòu)被爆開，使氧化銀和碳復(fù)合物從膨潤(rùn)土暴露到外表面，即可得到一種利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑。
[0032]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，以上所述僅為本發(fā)明的若干個(gè)【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明并不僅限于此。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，還可以做出許多變形和改進(jìn)，所有未超出權(quán)利要求所述的變形或改進(jìn)均應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑的方法，包括以下步驟: (1)在IL廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水中加入I?3g氧化銀粉末，攪拌直至所述氧化銀粉末完全溶解后，加入3?6mL濃度為40?80mg/L的十六烷基三甲基氯化銨溶液；再加入5?1g,50?80目的膨潤(rùn)土粉末，攪拌I?2h，形成沉淀，然后進(jìn)行固液分離，分離所得上清液為處理完成的廢水，分離所得沉淀為改性膨潤(rùn)土 ； (2)將所述的改性膨潤(rùn)土在400?600°C真空煅燒2?4h，然后冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物； (3)將所述煅燒產(chǎn)物在100W?700W微波加熱I?5min，得到氧化銀/碳復(fù)合催化劑。2.如權(quán)利要求1所述的利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑的方法，其特征在于，所述廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水的PH值大于10。3.如權(quán)利要求1所述的利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑的方法，其特征在于，所述廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水中，氨氮的濃度為500?2000mg/L，有機(jī)硫化物的濃度為50?150mg/Lo4.如權(quán)利要求1所述的利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑的方法，其特征在于，所述真空煅燒的溫度為500°C，時(shí)間為4h。5.如權(quán)利要求1所述的利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑的方法，其特征在于，所述微波加熱的功率為500W，時(shí)間為5min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了利用生產(chǎn)廢水制備氧化銀/碳復(fù)合催化劑的方法，包括：在廢潤(rùn)滑油再生生產(chǎn)廢水中加入氧化銀粉末，攪拌至完全溶解后，加入十六烷基三甲基氯化銨溶液，再加入膨潤(rùn)土粉末，攪拌形成沉淀，固液分離，上清液為處理完成的廢水，其中氨氮和有機(jī)硫化物的濃度符合排放標(biāo)準(zhǔn)，沉淀為改性膨潤(rùn)土；將改性膨潤(rùn)土在400～600℃真空煅燒，冷卻后，100W～700W微波加熱1～5min，得到氧化銀/碳復(fù)合催化劑。本發(fā)明方法充分利用了廢水資源，變廢為寶，有效節(jié)省了成本；而且，本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、易于操作、反應(yīng)條件溫和，易于推廣應(yīng)用。
【IPC分類】C02F1/28, B01J23/50, C02F1/54
【公開號(hào)】CN104998639
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510474517
【發(fā)明人】滕玉明, 芮國(guó)芬, 高國(guó)平, 馬建鋒, 李克林, 彭明國(guó)
【申請(qǐng)人】常州市長(zhǎng)潤(rùn)石油有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年8月5日