磁性稀土钡铁氧体纳米净化催化剂

摘要

一种磁性稀土钡铁氧体纳米净化催化剂，用于废水处理，它的通式为Ba_xRe_yMe_zFe_mO_n，其中x为0.1～3.0，y为0～2.0,z为0～2，m为1～24 ，n为3～48；Me为Cu或Zn或Mn或Co，Re为La或Ce或Nd或Pr或Sc或Y。它的制备方法包括溶配溶液、配比及混合、高温超声分散溶胶化、微波负压凝胶化、微波负压少氧脱硝、焙烧工序；其特征是配比及混合工序后进行高温超声分散、微波负压凝胶、微波负压少氧脱硝、焙烧工序。本发明利用微波负压少氧脱硝，使硝酸铵直接转化为氮气、氧气和水，制备过程没有氮氧化物的产生，消除了传统方法制备过程中产生氮氧化物的二次污染现象。

主权项

一种磁性稀土钡铁氧体纳米净化催化剂，其特征是分子式为Ba_0.9Nd_0.1Fe₁₂O₁₉或Ba_0.8Nd_0.2Fe₂O₄或BaLa_0.1Co_0.9Fe₁₆O₂₇；它的制备工序包括高温超声分散溶胶化、微波负压凝胶化、低温微波负压少氧脱硝、焙烧；所述高温超声分散溶胶化工序是：(1)将黄原胶1g～5g/L或酸洗榆树胶粉10～25g/L加入pH值为6.5～7.5的混合溶液中，搅拌使其成为胶状溶液；(2)所述混合溶液为摩尔比是硝酸钡溶液:硝酸铁溶液:稀土溶液:柠檬酸＝0.1～3.00：1～24：0～2.0：3～20；(3)将胶状溶液置于玻璃容器中，用600W/40kHz超声分散仪在50～80℃的温度下进行超声分散，分散时间是60～120min；经高温分散处理后金属离子在胶状溶液中充分分散；所述微波负压凝胶工序的步骤是：(1)将经过高温超声分散溶胶化后的胶状溶液置于带盖陶瓷容器中并放在气压为‑0.1～‑0.5kPa的微波反应器；(2)在频率为2.45GHz的微波反应器中，调节功率为140～280W，进行微波干燥处理，控制温度110～150℃，时间10～35min，处理时抽出蒸发出的水分，待其冷却后成为凝胶；(3)将所制得的凝胶进行研磨、过筛为颗粒直径≤0.075mm的凝胶细粉；所述微波负压少氧脱硝工序的步骤是：(1)将凝胶细粉放入带盖陶瓷容器中置于设定功率为360～500W、频率为2.45GHz、气压是‑1～‑2kPa的微波反应器内，进行微波脱硝处理；微波脱硝处 理的控制温度为200～240℃，时间为5～10min；在微波脱硝处理过程中，凝胶细粉中氯化铵分解为氨气和氯化氢，硝酸铵分解为氮气,氧气和水，处理过程中抽出反应产生的气体，反应式如下：(2)关闭微波反应器，使其自然冷却到25℃；(3)从微波反应器中取出陶瓷容器，收集细粉，研磨、过筛，制成颗粒直径≤0.075mm的脱硝凝胶细粉；所述焙烧工序的步骤是：(1)将盛有脱硝凝胶细粉的坩埚置于净化后的焙烧炉中；(2)开启焙烧炉控制器，控制温度为550～850℃，在此温度保温60～120min；制得纳米稀土钡铁氧体催化净化剂。