一种用于高级氧化的催化剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开一种高级氧化的催化剂的制备方法，是将活性炭颗粒放入双氧水中，浸泡处理30～90 min，后用去离子水冲洗至中性，在100～120℃温度下烘干；将烘干的活性炭浸泡在偏铝酸钠或偏铝酸钾溶液中45～120 min，取出自然晾干；再将自然晾干的活性炭放入金属离子溶液中，在0.1～0.3 MPa高压下浸渍处理120～600 min；将浸渍的活性炭取出，自然晾干后，送入高温炉中，在450～600 ℃温度下焙烧2～5 h，冷却后得到用于高级氧化的催化剂。本发明制备的催化剂的催化氧化效率高，能有效催化氧化降解废水中的难降解有机物，降低废水色度。
【专利说明】
一种用于高级氧化的催化剂的制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种用于高级氧化的催化剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 高级氧化又称做深度氧化，以产生具有强氧化能力的羟基自由基（· 0H)为特点， 在高温、高压，电、声、光辐照或催化剂等作用下，使大分子难降解的有机物氧化成低毒或无 毒的小分子物质。根据产生自由基的方式和反应条件的不同，可将其分为光化学氧化、催化 湿式氧化、声化学氧化、臭氧氧化、电化学氧化、Fenton氧化等。高级氧化可以快速、高效降 解废水中难以生化的有机物，反应时间短、反应过程易控，对有机物降解无选择性，是今后 废水处理研究的热点。但是由于缺乏有效的催化剂，导致高级氧化仍然存在降解率低、降解 不彻底和耗能高等问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种用于高级氧化的催化剂的制备方法，该方法制备的催 化剂能够提高废水中有机物的降解速率，解决了部分难降解有机物的降解率低等问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了一种用于高级氧化的催化剂的制备方法，包括以 下步骤： (1) 将活性炭颗粒放入30~45°C双氧水中，浸泡处理30~90 min，然后用去离子水冲洗 至中性，在100~120°C温度下烘干备用； (2) 配置质量浓度为5~25%的偏铝酸钠或偏铝酸钾溶液，将步骤(1)烘干的活性炭浸泡 在偏铝酸钠或偏铝酸钾溶液中45~120 min，取出自然晾干； (3) 将四氧化三铁、氧化亚铁、氧化钛、氧化铜、氧化镍、氧化锰或氧化钒的一种或几种 的混合物溶于2.5%的盐酸或硫酸溶液中，配制质量浓度为2~5%的金属离子溶液，通氮气保 护备用； (4) 将步骤（2)自然晾干的活性炭放入步骤（3)配置的金属离子溶液中，在0.1~0.3 MPa高压下浸渍处理120~600 min; (5) 将步骤(4)浸渍的活性炭取出，自然晾干后，送入高温炉中，在450~600 °C温度下 焙烧2~5 h，冷却后得到用于高级氧化的催化剂。
[0005] 本发明的制备方法简单，易于工业化;制备的催化剂稳定性好、催化氧化效率高， 能有效催化氧化降解废水中的难降解有机物，降低废水色度。
【具体实施方式】
[0006] 以下结合实施例进一步说明本发明。
[0007] 实施例1 用于高级氧化的催化剂的制备方法，包括以下步骤： (1)将活性炭颗粒放入30 °C双氧水中，浸泡处理60 min，然后用去离子水冲洗至中性， 在105 °C烘箱中烘干备用； (2) 配置质量浓度为5%的偏铝酸钠或偏铝酸钾溶液，将步骤(1)烘干的活性炭浸泡在偏 铝酸钠或偏铝酸钾溶液中75min，取出自然晾干； (3) 将四氧化三铁和氧化亚铁的混合物溶于2.5%的盐酸溶液中，配制质量浓度为2%的 金属离子溶液，通氮气保护备用； (4) 将步骤(2)自然晾干的活性炭放入步骤(3)配置的金属离子溶液中，在0.3 MPa高压 下浸渍处理120 min; (5) 将步骤(4)浸渍的活性炭取出，自然晾干后，送入高温炉中，在500°C温度下焙烧2 h，冷却后得到用于高级氧化的催化剂。
[0008] 实施例2 用于高级氧化的催化剂的制备方法，包括以下步骤： (1) 将活性炭颗粒放入45°c双氧水中，浸泡处理30 min，然后用去离子水冲洗至中性， 在100 °C烘箱中烘干备用； (2) 配置质量浓度为15%的偏铝酸钠或偏铝酸钾溶液，将步骤(1)烘干的活性炭浸泡在 偏铝酸钠或偏铝酸钾溶液中45min，取出自然晾干； (3) 将氧化铜溶于2.5%的盐酸溶液中，配制质量浓度为3%的金属离子溶液，通氮气保护 备用； (4) 将步骤(2)自然晾干的活性炭放入步骤(3)配置的金属离子溶液中，在0.1 MPa高压 下浸渍处理500 min; (5) 将步骤(4)浸渍的活性炭取出，自然晾干后，送入高温炉中，在450°C温度下焙烧5 h，冷却后得到用于高级氧化的催化剂。
[0009] 实施例3 用于高级氧化的催化剂的制备方法，包括以下步骤： (1) 将活性炭颗粒放入40 °C双氧水中，浸泡处理90 min，然后用去离子水冲洗至中性， 在120 °C烘箱中烘干备用； (2) 配置质量浓度为25%的偏铝酸钠或偏铝酸钾溶液，将步骤(1)烘干的活性炭浸泡在 偏铝酸钠或偏铝酸钾溶液中120min，取出自然晾干； (3) 将氧化钛、氧化镍、氧化锰和氧化钒的混合物溶于2.5%的硫酸溶液中，配制质量浓 度为5%的金属离子溶液，通氮气保护备用； (4) 将步骤(2)自然晾干的活性炭放入步骤(3)配置的金属离子溶液中，在0.2 MPa高压 下浸渍处理600 min; (5) 将步骤(4)浸渍的活性炭取出，自然晾干后，送入高温炉中，在600°C温度下焙烧3 h，冷却后得到用于高级氧化的催化剂。
[0010]催化剂催化氧化效果测试： 取四杯同一工业废水，标号为0号、1号、2号和3号，0号废水不作处理，为原水，1~3号废 水分别将pH调到4,加入相同量的双氧水，并保证其它条件一致，分别经过不同的催化剂柱 (1号废水通过实施例1制备的催化剂柱，2号废水通过实施例2制备的催化剂柱，3号废水通 过实施例3制备的催化剂柱），室温反应2 h，分别得到1号降解水、2号降解水和3号降解水， 然后按照GB/T 11914-89的方法测试原水和各降解水的化学需氧量，按照GB11903-89的方 法测试原水和各降解水的色度，结果如表1所示： 表1:降解水的化学需氧量及色度值
1 结果表明：加入本发明制备的催化剂后，降解水的化学需氧量和色度都比原水的化学, 需氧量和色度有明显降低，说明本发明制备的催化剂的催化氧化效率高，能有效催化氧化 降解废水中的难降解有机物，降低废水色度。
【主权项】
1. 一种用于高级氧化的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将活性炭颗粒放入30~45°C双氧水中，浸泡处理30~90 min，然后用去离子水冲洗 至中性，在100~120°C温度下烘干备用； (2) 配置质量浓度为5~25%的偏铝酸钠或偏铝酸钾溶液，将步骤（1)烘干的活性炭浸泡 在偏铝酸钠或偏铝酸钾溶液中45~120 min，取出自然晾干； (3) 将四氧化三铁、氧化亚铁、氧化钛、氧化铜、氧化镍、氧化锰或氧化钒的一种或几种 的混合物溶于2.5%的盐酸或硫酸溶液中，配制质量浓度为2~5%的金属离子溶液，通氮气保 护备用； (4) 将步骤（2)自然晾干的活性炭放入步骤（3)配置的金属离子溶液中，在0.1~0.3 MPa高压下浸渍处理120~600 min; (5) 将步骤(4)浸渍的活性炭取出，自然晾干后，送入高温炉中，在450~600 °C温度下 焙烧2~5 h，冷却后得到用于高级氧化的催化剂。
【文档编号】B01J23/745GK105944725SQ201610355331
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】刘都宝, 陶杰, 左鹏飞, 杨振
【申请人】安徽中恩化工有限公司