纳米α-Fe2O3的热解法制备及催化性能

无机盐工业　６０　第３８卷第１１期　２００６年ｌ１月　ＩＮＯＲＧＡＮＩＣ　ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　从失活催化剂中提取钯的研究　钯催化剂是由含有０．２％～０．４％（质量分数）的金属钯　负载在Ａ１：Ｏ，载体上形成的，在使用过程中由于毒物和热的　作用，催化剂会失去活性而成为废物排放，造成贵金属资源　的流失，因此，研究了从失活的Ｐｄ—Ａ１：０　催化剂中提取Ｐｄ　的工艺方法。　提钯工艺方法：１）预处理，即将失活催化剂研磨成小于　１５０　ｍ粉末，用９０℃热水浸泡１　ｈ，过滤、干燥，再将其置于　马弗炉中于５５０～６００　ｏＣ焙烧２　ｈ；２）酸浸取，用质量分数　１５％的硫酸溶液浸取经过预处理的失活催化剂，浸取温度　１００　ｏＣ，浸取时间１２　ｈ，液固质量比１０：１，失活催化剂中　Ａ１　０，转化成Ａｌ：（ｓ０　），进入液相，钯不溶于硫酸留在固相；　３）王水溶解，即用王水溶解钯精渣，过滤得Ｈ：ＰｄＣ１　溶液；４）　离子交换除杂，即将Ｈ　ＰｄＣ１　溶液经过离子交换树脂除去　Ｆｅ“，Ａｌ　等杂质；４）蒸发结晶，即将除去杂质的溶液蒸发浓　缩，冷却后钯以ＰｄＣ１　晶体析出，干燥即得ＰｄＣ１２样品。王水　溶解钯精渣的适宜条件：反应温度８０～９０℃，反应时间８　ｈ，　钯精渣与王水质量比１：８。在此条件下钯回收率可以达到　９７％，制得ＰｄＣ１２样品纯度可以达到９９％以上。　铬渣的固相还原工业试验及稳定性研究　中国治理铬渣方法已达２０余种，固相还原法以炭粉、木　屑、稻壳、煤矸石、亚铁盐等为还原剂与铬渣进行高温熔融反　应，使铬渣中Ｃｒ”还原成ｃｒ　，最终以玻璃态或尖晶石形态　存在，解毒彻底、稳定，是铬渣资源化处理的首选方法。利用　固相还原法，选用某种廉价工业废物Ｒ中残余的炭作为还　原剂、工业废物ｓ作稳定剂，选择合适热源，对铬渣进行高温　熔融解毒处理，进行物相结构、放置时间、酸碱度、温度对终　渣中ｃｒ６　浸出毒性试验。结果表明，终渣中ｃｒ”浸出值远　低于ＧＢ５０５８－－１９８５限值１．５　ｍｇ／Ｌ之下，且方法简单，成本　较低，解毒彻底，在环境中放置安全、稳定。并且利用该终渣　与电石渣及磷石膏等工业废渣制备了废渣空心砌块建筑材　料，可用于建筑物的承重墙。试验方法：１）将铬渣磨至粒径　小于１　ｍｍ，以一定配比加到工业废物Ｒ中，同时加入稳定剂　ｓ，以合适热源在９００～１　３００　ｏＣ进行高温反应，终渣自然降　温至室温；２）将终渣、水泥及粉煤灰、电石渣、磷石膏以一定　配比混合，加入某种高效活化剂，轮碾、熟化，然后搅拌、成　形，制备高掺量废渣空心砌块。放置时间、酸碱度和温度影　响稳定性试验表明，铬渣质量分数占２％的终渣中ｃ，　浸出　值远低于ＧＢ５０５８－－１９８５规定限值１．５　ｍｇ／Ｌ以下，终渣在环　境中放置安全、稳定，ｃｒ”解毒彻底。该法简单，辅助设备　少，吃渣量虽小，仅为２％，但由于选取合适热源，因而能耗　极小，适合工业化生产。该种以废治废的方法是危险物处理　的理想途径。　锐钛矿型纳米二氧化钛溶胶的低温　制备及其光催化活性评价　以四氯化钛和氨水为原料，在常温下通过两步法制备了　具有光催化活性的锐钛矿型纳米二氧化钛溶胶。制备过程　如下：取一定量的四氯化钛的盐酸溶液，用１：１氨水调节ｐＨ　至７～８，待产生大量沉淀后，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀物至　用银检验无氯离子存在。将沉淀加入到浓度为　０．１　ｍｏＬ／Ｌ的溶液中，搅拌均匀，移人三口烧瓶中，分别　在６０，７０，８０，９０℃水浴中恒温回流２　ｈ，然后自然冷却，即得　产物，分别标记为ｓ∞，ｓ，。，ｓ　，ｓ∞。用透射电子显微镜进行　粒径分析和晶相分析；用ｘ射线分析仪进行ＸＲＤ分析，条件　为溶胶在６０℃下烘干，研磨成粉体。为了考察二氧化钛溶　胶的光催化活性，分别进行了光降解亚甲基蓝试验和抗菌试　验。试验结果表明，颗粒粒径在１０　ｎｍ以下，晶型为单一的　锐钛矿型，随温度升高结晶度提高；降解亚甲基蓝试验结果　表明，在温度等于或大于８０℃时回流制得的溶胶具有良好　的光催化活性；对于新鲜馒头块的抗菌试验证实，二氧化钛　溶胶浓度大于０．０２　ｍｏＬ／Ｌ时抗菌性能良好，浓度低于　０．０２　ｍｏＬ／Ｌ时表现不出抗菌性能。所得溶胶在碱性环境中　不稳定，但在酸性环境和空气中较稳定，可以长期储存。　纳米Ｏｄ—Ｆｅ　Ｏ　的热解法制备及催化性能　以Ｆｅ（ＮＯ　），・９Ｈ：Ｏ为主要原料，采用醇盐液热解法结　合超临界流体干燥技术制备纳米Ｏ／一Ｆｅ２Ｏ　微粉，最大限度　地避免液相法中的团聚现象，探讨其在汽车尾气净化领域中　的可能应用。用ＸＲＤ，ＴＥＭ对样品表征，重点考察热解法制　备工艺对Ｏ／一Ｆｅ２Ｏ　晶态、形貌和尺寸的影响，并通过ＣＯ与　ＮＯ　的反应来测试其催化活性，探讨其在汽车尾气净化催化　中的应用。结果显示，用醇盐液热解法结合超临界流体干燥　技术制备出疏松且分散度较好的红色纳米Ｏ／一Ｆｅ　Ｏ　粉；该　方法制备工艺简单，操作方便，能有效地防止纳米材料制备　过程中的硬团聚现象；纳米Ｏ／一Ｆｅ　Ｏ　对汽车尾气中的主要　有害成分ＮＯ　有较好的催化净化效果，在２２７～３２７℃下，　ＮＯ　转化率趋近１００％。制备方法：配制一定浓度的铁　醇溶液，转入高压釜中，按程序升温（２￣Ｃ／ｍｉｎ）。在２６０　ｏＣ、　８　ＭＰａ条件下，保温保压一段时间后缓慢放气，再通人氮气　自然冷却至室温，即可得到红色的纳米Ｆｅ　Ｏ　粉。催化活性　测试：常压下连续流动，反应气　（Ｈｅ）：Ｖ（ＣＯ）：　Ｖ（ＮＯ　）＝０．１０：２．００：０．０２（Ｈｅ为载气），催化净化剂用量　１．３　ｇ，空速１　４２７　ｈ～，反应尾气用气相色谱仪进行分析。