wt. %。
[0138] ③上述混合液在室溫下干燥后，置于干燥箱內(nèi)，調(diào)整溫度為105°C，保溫12h，直至 水分蒸干，獲得固體混合物；
[0139] ④固體混合物置于馬弗爐內(nèi)，爐內(nèi)以升溫速率10°C /min加熱至350°C，保溫焙燒 4h，隨后自然冷卻至室溫，然后將固體混合物壓碎，過(guò)40目篩，得到多孔炭顆粒；
[0140] ⑤多孔炭顆粒中加入過(guò)量的KBH4溶液，充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行還原反應(yīng)；
[0141] ⑥最后用去離子水反復(fù)清洗，移入真空干燥箱，于105°C下烘干12h，得到硝酸鹽 去除用負(fù)載型金屬催化劑一一Pd-Mn/木肩炭催化劑。
[0142] 實(shí)施例12
[0143] 采用實(shí)施例10的木肩炭制備去除地下水中硝酸鹽的負(fù)載型金屬催化劑，其制備 方法為：
[0144] ①氯化鈀和硝酸銦加去離子水配成混合液，混合液中氯化鈀和硝酸銦的總當(dāng)量濃 度為0. 4N，鈕與銦的摩爾比為4 : 1;
[0145] ②將木肩炭載體浸漬于步驟①中的混合液，攪拌4h，木肩炭占催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為 93wt. %。
[0146] ③上述混合液在室溫下干燥后，置于干燥箱內(nèi)，調(diào)整溫度為95°C，保溫llh，直至 水分蒸干，獲得固體混合物；
[0147] ④固體混合物置于馬弗爐內(nèi)，爐內(nèi)以升溫速率為8°C /min加熱至300°C，保溫焙燒 3h，隨后自然冷卻至室溫，然后將固體混合物壓碎，過(guò)35目篩，得到多孔炭顆粒；
[0148] ⑤多孔炭顆粒中加入過(guò)量的KBH4溶液，充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行還原反應(yīng)；；
[0149] ⑥最后用去離子水反復(fù)清洗，移入真空干燥箱，于KKTC下烘干llh，得到硝酸鹽 去除用負(fù)載型金屬催化劑一一Pd-In/木肩炭催化劑。
[0150] 實(shí)施例13
[0151] 采用實(shí)施例10的木肩炭制備地下水中硝酸鹽去除用負(fù)載型金屬催化劑，其制備 方法為：
[0152] ①六氯鉑酸鉀和氯化錫加去離子水配制混合液，混合液中六氯鉑酸鉀和氯化錫的 總當(dāng)量濃度為〇. 2N，鉑與錫的摩爾比為3 : 1 ;
[0153] ②將木肩炭載體浸漬于步驟①中的混合液，攪拌4h，木肩炭占催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為 90wt. %。
[0154] ③上述混合液在室溫下干燥后，置于干燥箱內(nèi)，調(diào)整溫度為90°C，保溫llh，直至 水分蒸干，獲得固體混合物；
[0155] ④固體混合物置于馬弗爐內(nèi)，爐內(nèi)以升溫速率為10°C /min加熱至350°C，保溫焙 燒5h，隨后自然冷卻至室溫，然后將固體混合物壓碎，過(guò)25目篩，得到多孔炭顆粒；
[0156] ⑤多孔炭顆粒中加入過(guò)量的KBH4溶液，充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行還原反應(yīng)；
[0157] ⑥最后用去離子水反復(fù)清洗，移入真空干燥箱，于KKTC下烘干10h，得到硝酸鹽 去除用催化劑一一Pt-Sn/木肩炭催化劑。
[0158] 采用上述Pt-Sn/木肩炭催化劑去除地下水中硝酸鹽的方法：在連續(xù)攪拌反應(yīng)器 中進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)器內(nèi)壓力為大氣壓，反應(yīng)液溫度為26°C，體積為400ml，攪拌器轉(zhuǎn)速為 900rpm，硝酸鹽初始濃度為400mg/l ;反應(yīng)開(kāi)始前，將催化劑在流速為llONmL/min的氫氣氣 氛下活化3h，溫度保持在190°C;投加催化劑之前反應(yīng)液先通流速為140NmL/min的氫氣lh， 之后加入4g催化劑進(jìn)行反應(yīng)。在上述反應(yīng)過(guò)程中，用鹽酸調(diào)節(jié)反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH值為 6. 0〇
[0159] 反應(yīng)經(jīng)過(guò)20h后，硝酸鹽轉(zhuǎn)化率為92%，氮?dú)膺x擇性為82%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種去除地下水中硝酸鹽的負(fù)載型金屬催化劑，其特征在于：以生物質(zhì)炭為載體， 以貴金屬為活性組分，以非貴金屬元素為助劑；所述貴金屬為鈀或鉑，所述非貴金屬包括 Cu、Fe、Mn、Ni、In或Sn中的任一種，所述生物質(zhì)炭包括松木炭、紅柳桉木炭、木肩炭中的任 一種。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載型金屬催化劑，其特征在于：所述三種組分的重量百分 比為： 生物質(zhì)炭：90~95 wt. % 金屬：5~10 wt. % 貴金屬與非貴金屬摩爾比為：1~5 : 1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載型金屬催化劑，其特征在于：所述鈀或鉑來(lái)源于氯化鈀 或六氯鉬酸鉀；所述Cu、Fe、Mn、Ni、In或Sn來(lái)源于Cu、Fe、Mn、Ni、In的硝酸鹽或氯化錫。4. 一種權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的負(fù)載型金屬催化劑的制備方法，其特征在于：包括 以下步驟： (1) 將氯化鈀或六氯鉑酸鉀和Cu、Fe、Mn、Ni、In中的任意一種的硝酸鹽或氯化錫混 合，加去離子水，混合液中硝酸鹽的當(dāng)量濃度為0. l~〇. 5 N ;貴金屬與非貴金屬摩爾比為 1~5 ： 1； (2) 將生物質(zhì)炭載體浸漬于步驟（1)中的混合液中，攪拌4~6 h，生物質(zhì)炭占催化劑的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90~95 wt. % ; (3) 室溫下干燥后，置于干燥箱內(nèi)在80~105°C下烘干8~12 h，獲得固體混合物； (4) 固體混合物置于馬弗爐內(nèi)，爐內(nèi)以升溫速率為5~10°C /min加熱至200~350 °C，保 溫焙燒2~4 h，隨后自然冷卻至室溫，然后將固體混合物壓碎，過(guò)20~40目篩，得到多孔炭顆 粒； (5) 多孔炭顆粒中加入過(guò)量的KBH4溶液，充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行還原反應(yīng)； (6) 最后用去離子水反復(fù)清洗，移入真空干燥箱，于80~105°C溫度下烘干8~12 h，得到 所述的負(fù)載型金屬催化劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的負(fù)載型金屬催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟（2) 中，生物質(zhì)炭的制備方法為：將10~20 g生物質(zhì)原料松木、紅柳桉木、木肩，浸漬于100 ml活 化劑中，活化劑為5~8 mol/L的H3PO4與去離子水的混合液，固液混合物被加熱至60~80°C， 攪拌轉(zhuǎn)速為1〇〇~200 rpm，持續(xù)攪拌1~3 h，之后在溫度為80~105°C，干燥24~48 h，直至水 分蒸干，獲得固體物質(zhì)，置于石英管內(nèi)，然后將石英管置于管式爐內(nèi)，以80~150 ml/min的流 速向管式爐內(nèi)通入氮?dú)?，以升溫速?~10 °C /min，調(diào)整爐內(nèi)溫度為550~850°C，保溫2~6 h，之后所得樣品在N2氣氛中冷卻至室溫，然后分別采用70%硝酸和去離子水反復(fù)循環(huán)沖洗 3~5次，之后將材料磨碎，過(guò)20~40目篩，得到粒徑為4~8 mm的多孔炭顆粒，即為生物質(zhì)炭。6. -種權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的負(fù)載型金屬催化劑在去除地下水中的硝酸鹽中的 應(yīng)用。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：在連續(xù)攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)器內(nèi) 壓力為大氣壓，反應(yīng)液溫度為25~30 °C，體積為100~400 ml，攪拌器轉(zhuǎn)速為600~900 rpm， 硝酸鹽初始濃度為1〇〇~400 mg/1 ;反應(yīng)開(kāi)始前，將催化劑在流速為60~150 NmL/min的氫 氣氣氛下活化1~3 h，溫度保持在150~200°C ;投加催化劑之前反應(yīng)液先通流速為100~150 NmL/min的氫氣1~2 h，之后加入1~4 g催化劑進(jìn)行反應(yīng)；經(jīng)12~24 h后硝酸鹽轉(zhuǎn)化率達(dá)90% 以上，氮?dú)膺x擇性達(dá)82%以上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：在反應(yīng)過(guò)程中，用鹽酸調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的 pH 值為 5. 5~6. 5。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種去除地下水中硝酸鹽的負(fù)載型金屬催化劑及其應(yīng)用。該催化劑以生物質(zhì)炭為載體，以貴金屬為活性組分，以非貴金屬元素為助劑；所述貴金屬為鈀或鉑，所述非貴金屬包括Cu、Fe、Mn、Ni、In或Sn中的任一種，所述生物質(zhì)炭包括松木炭、紅柳桉木炭、木屑炭中的任一種。該催化劑原料來(lái)源廣泛，環(huán)境友好，價(jià)格低廉；且其比表面積大，抗氧化能力強(qiáng)，被載物的用量少，成本低；使用該催化劑去除地下水中的硝酸鹽，方法簡(jiǎn)單、易操作，硝酸鹽的轉(zhuǎn)化率到達(dá)90%以上，氮?dú)膺x擇性達(dá)到82%以上，適合大規(guī)模地下水中硝酸鹽的去除。
【IPC分類】B01J23/89, B01J23/62, C02F1/58, B01J23/656, C02F1/70, C02F101/16
【公開(kāi)號(hào)】CN104971739
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510420934
【發(fā)明人】崔佳麗, 高永華, 李紅艷, 張峰, 張衛(wèi)珂, 高利珍
【申請(qǐng)人】太原理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年7月16日