本发明涉及催化剂制备领域,特别涉及一种含铁调理剂脱水污泥热解制备fe基催化剂方法。
背景技术:
1、fe基催化剂是一类以铁为活性组分的催化剂,具有多种应用。fe基催化剂可用于多种化学反应,包括有机合成、环境净化、能源转换等。fe基催化剂的制备方法包括湿化学法、溶胶-凝胶法、硬模板法等。通过这些方法,可以制备出具有不同形态和结构的fe基催化剂,以满足不同的应用需求。
2、其中有一种fe基催化剂的制备方法是通过含铁调理剂和脱水污泥及经过热解制备,现有的这类制备方法的操作步骤都是先进行制备原料的准备,之后进行热解反应,最后进行所制备产品的收集和纯化,由于上述操作需要进行原料的控制,以及一些反应条件的人为控制,根据不同的反应条件会得到不同性质的催化剂成品,这样在不经过后续的测试情况以及反应优化的操作下,使得制备所得到的产品不能够完全的贴合使用所需,进而使得产品的质量得不到保障。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种含铁调理剂脱水污泥热解制备fe基催化剂方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种含铁调理剂脱水污泥热解制备fe基催化剂方法,所述制备方法包括以下几个步骤:
3、第一步,进行脱水污泥的准备,首先收集含有污泥的废水,然后对污泥废水进行脱水处理,以及杂质的去除;
4、第二步,向第一步中准备好的脱水污泥内添加含铁调理剂,进行两者的混合,其中含铁调理剂包括铁盐和铁氧化物;
5、第三步,进行热解反应,将混合后的含铁调理剂和脱水污泥投入焙烧炉内进行热解反应制备出fe基催化剂;
6、第四步,进行fe基催化剂的收集和纯化,完成热解反应后,收集生成的fe基催化剂,然后通过过滤、洗涤和干燥进行纯化;
7、第五步,进行纯化后fe基催化剂的性能测试,所述测试包括表征分析和催化测试;
8、第六步,进行制备方案的优化,根据第五步的测试结果对前四步的操作进行优化和改进。
9、优选的,所述第一步中脱水污泥的制备是先将含有污泥的废水装入离心机内,以800-1200r/min的转速持续脱水10—15min,脱水完成后的污泥放入400-600目的筛网内进行筛分,筛除脱水污泥中的固体杂质。
10、优选的,所述第二步脱水污泥与含铁调理剂的混合时,将两者投入混合釜内,然后以30-350r/min的转速搅拌30—45min。
11、优选的,所述第二步脱水污泥与含铁调理剂的混合时,将两者投入混合釜内,然后以30-350r/min的转速搅拌30—45min。
12、优选的,所述第四步fe基催化剂的过滤是将收集到的fe基催化剂倒入过滤器中,同时在过滤器内放置滤膜,通过真空离心的操作作用,过滤催化剂固体;
13、所述fe基催化剂的洗涤是将过滤得到的催化剂固体转移到洗涤容器中,加入有机溶剂,通过超声处理去除杂质;
14、所述fe基催化剂的干燥是将洗涤后的催化剂固体摊铺在干燥皿上,放入烘箱中,设定温度为80-120℃,烘干时长5—8h,且使催化剂在恒温下干燥。
15、优选的,所述第五步中催化剂的表征分析包括x射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和傅里叶变换红外光谱,获取催化剂的晶体结构、形貌、粒径以及表面化学性质。
16、优选的,所述第五步中催化剂的催化测试包括氧化反应和加氢反应,通过监测反应速率、转化率和选择性的参数,评估催化剂在特定反应中的效果和性能。
17、优选的,所述第六步制备方案的优化方法包括调整热解过程中的温度、压力和气氛参数。
18、本发明的技术效果和优点:
19、本发明在fe基催化剂的收集和纯化之后还要进行纯化后fe基催化剂的性能测试,通过这些测试能够获取催化剂的晶体结构、形貌、粒径以及表面化学性质,最后根据数据显示的性质再结合生产需要进行制备反应参数条件的调整,这样就能够得到最优的产品,使得产品能够更好地满足生产所需。
1.一种含铁调理剂脱水污泥热解制备fe基催化剂方法,其特征在于,所述制备方法包括以下几个步骤:
2.根据权利要求1所述的一种含铁调理剂脱水污泥热解制备fe基催化剂方法,其特征在于,所述第一步中脱水污泥的制备是先将含有污泥的废水装入离心机内,以800-1200r/min的转速持续脱水10—15min,脱水完成后的污泥放入400-600目的筛网内进行筛分,筛除脱水污泥中的固体杂质。
3.根据权利要求1所述的一种含铁调理剂脱水污泥热解制备fe基催化剂方法,其特征在于,所述第二步脱水污泥与含铁调理剂的混合时,将两者投入混合釜内,然后以30-350r/min的转速搅拌30—45min。
4.根据权利要求1所述的一种含铁调理剂脱水污泥热解制备fe基催化剂方法,其特征在于,所述第三步的热解反应焙烧炉的温度500-1000℃,且在焙烧的过程中以30-45r/min的转速下搅拌,持续的焙烧2.5—4h,且在焙烧2.5—3.5h的过程中通入氧气。
5.根据权利要求1所述的一种含铁调理剂脱水污泥热解制备fe基催化剂方法,其特征在于,所述第四步fe基催化剂的过滤是将收集到的fe基催化剂倒入过滤器中,同时在过滤器内放置滤膜,通过真空离心的操作作用,过滤催化剂固体;
6.根据权利要求1所述的一种含铁调理剂脱水污泥热解制备fe基催化剂方法,其特征在于,所述第五步中催化剂的表征分析包括x射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和傅里叶变换红外光谱,获取催化剂的晶体结构、形貌、粒径以及表面化学性质。
7.根据权利要求1所述的一种含铁调理剂脱水污泥热解制备fe基催化剂方法,其特征在于,所述第五步中催化剂的催化测试包括氧化反应和加氢反应,通过监测反应速率、转化率和选择性的参数,评估催化剂在特定反应中的效果和性能。
8.根据权利要求1所述的一种含铁调理剂脱水污泥热解制备fe基催化剂方法,其特征在于,所述第六步制备方案的优化方法包括调整热解过程中的温度、压力和气氛参数。