以淀粉为模板多孔纳米氧化铈的制备及其催化性能研究

作者：赵国峥; 李长波; 廉畅; 裴芳; 王晨昊; 付国玲

来源：环境科学研究, 2019, 32(01): 52-57.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2018.08.10

• 淀粉
• 多孔纳米CeO2
• 催化剂
• 湿式催化过氧化

为获得多孔纳米CeO2(氧化铈),以淀粉为生物模板,以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,在温和条件下制备出海绵状的多孔纳米CeO2,同时考察了焙烧温度、碱液、铈源投加量对样品形貌的影响.利用XRD (X射线衍射光谱)、SEM (扫描电镜)、N2吸附-脱附等表征手段对合成的多孔纳米CeO2进行物相组成、微观形貌及孔径大小分布的分析.通过湿式催化过氧化试验,探究其对腈纶废水中有机物CODCr的催化降解性能.结果表明:(1)所制备的多孔纳米CeO2具有多孔结构,孔径分布范围为2～4 nm,孔容为0. 225 cm3/g,BET比表面积为256. 426 m2/g;(2)多孔纳米CeO2的最佳制备条件为1 g淀粉溶解于20 m L水中,加入0. 02 mol Ce(NO3)3·6H2O,以5%的氨水调节前驱体混合液p H,以1℃/min升至400℃,焙烧4 h,得到海绵状的多孔纳米CeO2.(3)以不同形貌的CeO2作为湿式催化反应中的催化剂,催化降解腈纶废水中有机物,其中以制备的多孔纳米CeO2催化性能最佳,CODCr去除率可达82. 5%.研究显示,焙烧温度、碱液、铈源投加量均可影响样品的形貌,在湿式催化过氧化处理腈纶废水试验中,多孔纳米CeO2能显著提高废水CODCr的去除率.

• 单位
  中船第九设计研究院工程有限公司; 辽宁石油化工大学