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固定床去除水中溴酸根催化剂研究取得新进展
2017-05-25  |          【 】【打印】【关闭

  溴酸根是包装矿泉水中常见的致癌物,世界卫生组织以及我国国标均规定其在饮用水中的含量不能超过10 ppb。采用催化的方法将致癌的溴酸根还原成无害的溴离子是一种高效且无二次污染的方法。但绝大部分催化剂都采用浸渍法将纳米贵金属负载在微纳米粉体上,显然这不方便催化剂的分离和循环利用。如果以大尺寸材料作为载体,一方面,为了稳定活性金属颗粒和提高催化活性,载体颗粒内要构造大量的介孔以获得高比表面。另一方面,由于内传质限制,过长的介孔孔道会影响催化反应的效率。

  近来,我们组发展了一种简单的低成本的固定床用高效催化剂的制备方法。与传统的浸渍法相比,所发展的喷雾法能将钯颗粒富集在载体颗粒表面,并使钯颗粒尺寸更小,因而展现出更高的催化还原溴酸根的活性。此外,这种催化剂能方便地应用于固定床反应器,并在催化还原实际矿泉水中溴酸根的实验中表现出很好的稳定性和活性,显示出良好的工业应用前景。相关技术已申请专利(201410655410.X),研究成果被Scientific Reports收录。

  近年来,我们组在易分离的水处理催化剂领域做了系列工作(Applied Catalysis B: Environmental 2012, 125, 1; J. Mater. Chem. A, 2013, 1, 9215; ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 2035)。研究工作得到了国家自然科学基金、中科院知识创新工程、中科院青年创新工程、金属所知识创新工程、沈阳材料科学国家实验室基本科学创新工程等项目的支持。

图 两种方法所得催化剂(喷雾法SP40,浸渍法IM40)催化还原水中溴酸根的效果;
喷雾法所得催化剂(SP60)在固定床反应器中催化还原矿泉水溴酸根的效果

环境功能材料研究部

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