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催化剂评价装置与NaClO分解

更新时间:2016-06-08   点击次数:1018
   采用催化剂评价装置制备Ni2O3催化剂选择性催化次氯酸钠分解生成原子氧,该原子氧具有*的活性,能增强次氯酸钠的氧化性。采用催化剂评价装置对催化剂的物化性质及催化性能进行了研究,同时考察了不同负载量催化剂、次氯酸钠浓度、pH值和温度对镍基催化剂分解次氯酸钠产生活性氧的反应速率的影响。实验结果表明,次氯酸钠溶液浓度与反应速率成正比;而对于pH值来说,中性或弱酸性环境更有利于提高反应速率和产氧量;温度越高分解反应速率越快。
  将1000 mL、20%的硝酸镍晶体溶于蒸馏水,在强烈搅拌下快速加入600 mL、10%的NaOH溶液,并控制pH值为7左右,继续搅拌6h,然后将得到的混合溶液在适当温度下水热处理24 h。zui后进行过滤、水洗固体产物。并于110℃干燥12 h,400℃焙烧6h,得到目标活性组分。以MgO为载体,分别在研钵中充分研磨不同比例的Ni2O3/Fe2O3/MgO/凹土粉状体系,加入一定量的硝酸和硅酸钠,用单螺杆挤出机挤条,将挤出物在100℃左右烘干,再于马弗炉中以2℃/min升温至500℃并焙烧6h。
  催化剂评价装置实验选取2.5 g镍基催化剂与50 mL 2.5%NaClO溶液混合放在60 mL磨口瓶中,瓶口涂有凡士林,以保证气密性。反应所产生的原子氧通过带管口的磨口塞进入U形管,以此推动在U形管中的液柱上升。实验采用HBO-2智能氧分析检测出口气体,定性为原子氧。同时测量U形管中液面上升的高度差来计算镍基催化剂催化分解NaClO溶液所产生的原子氧的量,并根据U形管中液面上升的快慢来计算NaClO溶液分解的速率。
  在催化剂评价装置的研究中,通过电子显微技术不同放大倍数的扫描图像可以观察催化剂表面形貌、进行颗粒度的测定和晶体结构分析。
  当焙烧温度200℃与400℃时,Ni2O3催化剂的SEM照片,可以了解焙烧温度达到400℃时,镍基催化剂的活性组分Ni2O3的晶粒尺寸较焙烧温度200℃时明显减小,且晶粒的分散度高,分散性较好,没有出现明显的团聚现象。这与XRD的结果符合,说明焙烧温度的提高确实有助于降低催化剂活性组分Ni2O3的晶粒尺寸,从而提高催化剂表面活性组分的分散度,这将有利于提高催化剂的活性。

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