>[0028]5)將負載ZIF-8晶種的顆粒垂直放置于反應釜中,將成膜液沿釜壁加入釜中,密封晶化釜;把反應釜置于烘箱中,在120°C下反應4h;
6)反應完畢后冷卻至室溫,取出顆粒,將其放入甲醇溶液中反復浸泡幾次,以除去表面殘余的未反應成分;
7)再將顆粒浸入氯仿中置換ZIF-8膜層中的甲醇溶劑,最后放入真空干燥箱中90°C真空干燥24 ho
[0029]實施例1所用的γ-Α1203的表面形貌圖如圖1所示,圖2為ZIF-8粉末的表面形貌圖,圖3為γ -Al203@ZIF-8的表面形貌圖,圖4為γ -Al203@ZIF-8的截面形貌圖。
[0030]實施例2:
1)配制一定比例的Zη (N O 3) 2和2 -甲基咪唑的甲醇溶液(Z η2 +、2 -甲基咪唑、溶劑的用量比為ImmoI: lmmol: 20ml),室溫下攪拌一段時間,離心分離得到白色固體,用甲醇清洗,過夜干燥,即制得表層催化劑ZIF-8;
2)將步驟(I)制備的ZIF-8加入到質量濃度為20%的甲醇水溶液中,制成濃度為0.5%的晶種懸浮液;
3)通過清洗、干燥、焙燒預處理γ-Al2O3,提拉法將預處理過的γ -Al2O3浸漬于步驟(2)制得的懸浮液中,保持12h,取出后室溫干燥,120°C干燥一天,得到負載ZIF-8晶種的顆粒:
Y_Al203@ZIF_8 ;
4)按一定比例稱取一定量的2-甲基咪唑、甲酸鈉和氯化鋅,溶解于甲醇溶劑中,充分振蕩溶解,制得成膜液;
其中,氯化鋅中的Zn2+、2-甲基咪卩坐、甲酸鈉、甲醇的用量比為:lmmol: 2mmol: 2mmol:300mL;
5)將負載ZIF-8晶種的顆粒垂直放置于反應釜中,將成膜液沿釜壁加入釜中,密封晶化釜;把反應釜置于烘箱中,在120°C下反應4h;
6)反應完畢后冷卻至室溫,取出顆粒,將其放入甲醇溶液中反復浸泡幾次,以除去表面殘余的未反應成分;
7)再將顆粒浸入氯仿中置換ZIF-8膜層中的甲醇溶劑,最后放入真空干燥箱中90°C真空干燥24 ho
[0031]實施例3:
1)配制一定比例的Zn(NO3)2和2-甲基咪唑的甲醇溶液(Zn2+、2-甲基咪唑、甲醇溶劑的用量比為1.5mmol: lmmol: 50ml),室溫下攪拌一段時間,離心分離得到白色固體,用甲醇清洗,過夜干燥,即制得表層催化劑ZIF-8;
2)將步驟(I)制備的ZIF-8加入到質量濃度為20%的甲醇水溶液中,制成濃度為2的%的晶種懸浮液;
3)通過清洗、干燥、焙燒預處理γ-Al2O3,提拉法將預處理過的γ -Al2O3浸漬于步驟(2)制得的懸浮液中,保持12h,取出后室溫干燥,120°C干燥一天,得到負載ZIF-8晶種的顆粒:
Y_Al2〇3@ZIF_8 ;
4)按一定比例稱取一定量的2-甲基咪唑、甲酸鈉和氯化鋅,溶解于甲醇溶劑中,充分振蕩溶解,制得成膜液;
其中,氯化鋅中的Zn2+、2-甲基咪卩坐、甲酸鈉、甲醇的用量比為:lmmol: 1.5mmol:1.6mmο1: 260mL;
5)將負載ZIF-8晶種的顆粒垂直放置于反應釜中,將成膜液沿釜壁加入釜中,密封晶化釜;把反應釜置于烘箱中,在120°C下反應4h;
6)反應完畢后冷卻至室溫,取出顆粒,將其放入甲醇溶液中反復浸泡幾次,以除去表面殘余的未反應成分;
7)再將顆粒浸入氯仿中置換ZIF-8膜層中的甲醇溶劑,最后放入真空干燥箱中90°C真空干燥24 ho
[0032]應用例1:
400mL,濃度為40mg/L羅丹明B為模擬廢水,以Ti極板為陰極,Ru02/Ti為陽極板,在溶液中的工作面積都為3cm*5cm,陰陽極板間距為4cm,顆粒電極為實施例1制備的,添加量為體積10mL,添加Na2SO4作電解質,調節溶液pH為2,曝氣條件下進行電化學催化。每隔5分鐘取一次樣,測其吸光度。
[0033]對比例的顆粒電極用傳統的金屬氧化層γ -Al2O3,具體選用γ -Al2O3/ CeO2-CuO0其制備方法如下:將預先干燥好的γ -Al2O3浸漬于質量濃度為10%的Ce(NO3)3水溶液,一段時間后取出,在110°C下干燥12h,400°C焙燒4h,室溫冷卻。再將顆粒浸漬于質量濃度為2%的Cu(NO3)2溶液12h后取出,在105°C干燥12h,500°C焙燒3h,室溫冷卻。
[0034]如圖5,與傳統的金屬氧化層顆粒電極相比,本方法制備的新型顆粒電極對羅丹明B的去除效果有顯著提高,在最佳電解條件下,電解20min時去除率已達到90%,而傳統的顆粒電極在90分鐘還未達到90%。
【主權項】
1.一種顆粒電極的制備方法,包括以下步驟: 1)將鋅鹽與2-甲基咪唑混于有機溶劑中,充分混合,固液分離,得到固體,清洗,干燥; 2)將上步得到的固體與溶劑充分混合,制成晶種懸浮液; 3)通過清洗、干燥、焙燒預處理γ-Al2O3,將預處理過后的γ -Al2O3浸漬于上步制得的懸浮液中,保持設定時間,取出后充分干燥; 4)將2-甲基咪唑、脂肪酸鈉、鋅鹽混溶于溶劑中,得到成膜液; 5)將步驟3)得到的顆粒放置于反應釜中,并倒入成膜液,密封反應釜,升溫晶化; 6)冷卻至室溫,取出顆粒,置于溶劑中清洗,除去表面未反應成分; 7 )再將顆粒浸入溶劑中清洗,取出干燥即可。2.根據權利要求1所述的一種顆粒電極的制備方法,其特征在于:步驟I)中,所述的鋅鹽為硝酸鋅。3.根據權利要求1所述的一種顆粒電極的制備方法,其特征在于:步驟I)中,所述的有機溶劑為脂肪醇、酰胺類溶劑中的至少一種。4.根據權利要求1-3中任一項所述的一種顆粒電極的制備方法,其特征在于:步驟I)中,鋅鹽的Ζη2+、2-甲基咪唑、溶劑的用量比為(1-1.5)mmol:1mmol: (20-50)ml。5.根據權利要求1所述的一種顆粒電極的制備方法,其特征在于:步驟2)中,懸浮液的質量濃度為0.5-2%。6.根據權利要求1所述的一種顆粒電極的制備方法,其特征在于:步驟4)中,所述的溶劑為脂肪醇。7.根據權利要求6所述的一種顆粒電極的制備方法,其特征在于:鋅鹽中的Zn2+、2-甲基咪挫、脂肪酸鈉、脂肪醇的用量比為:lmmol: (l-2)mmol: (l_2)mmol: (200_300)mL。8.根據權利要求7所述的一種顆粒電極的制備方法,其特征在于:步驟5)中,升溫至110-130°C 晶化 2-6h。9.根據權利要求1所述的一種顆粒電極的制備方法,其特征在于:步驟6)中所述的溶劑為脂肪醇。10.根據權利要求9所述的一種顆粒電極的制備方法,其特征在于:步驟7)中所述的溶劑為鹵代烴。
【專利摘要】本發明公開了一種顆粒電極的制備方法,該方法包括以下步驟:1)將鋅鹽與2-甲基咪唑混于有機溶劑中,充分混合,固液分離,得到固體,清洗,干燥;2)將上步得到的固體與溶劑充分混合,制成晶種懸浮液;3)通過清洗、干燥、焙燒預處理γ-Al2O3,將預處理過后的γ-Al2O3浸漬于上步制得的懸浮液中,保持設定時間,取出后充分干燥;4)將2-甲基咪唑、脂肪酸鈉、鋅鹽混溶于溶劑中,得到成膜液;5)將步驟3)得到的顆粒放置于成膜液中,升溫晶化;6)冷卻至室溫,取出顆粒,置于溶劑中浸泡,除去表面未反應成分;7)再將顆粒浸入與步驟6)所用溶劑不同的溶劑中,充分浸泡,取出干燥即可。本發明制備的顆粒電極,可以有效降解處理印染廢水中難以降解去除的有機物色度,例如處理含有羅丹明B等的印染廢水。
【IPC分類】C02F103/30, C02F1/461
【公開號】CN105523612
【申請號】CN201510774215
【發明人】張立國, 劉慧君, 劉蕾
【申請人】華南師范大學
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年3月10日