[发明专利]水处理用负载型金属化合物催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及包含金属化合物的催化剂，具体地说是水处理用负载型金属化合物催化剂的制备方法。

背景技术

催化氧化型催化剂具有强的供给电子能力，可实现电子与空穴(载流子)分离并迁移到粒子表面的不同位置，在用于水处理的过程中，能够加速对水中所含有机物的分解反应；催化氧化型催化剂本身又有很强的得电子能力，可夺取水中所含有机物中的电子使物质被活化氧化，从而彻底将废水中的有机物催化转化为无机物质。

CN 99102734.5公开了负载型二氧化钛光催化剂的制备方法，提出在经过热处理的天然矿物凹凸棒上负载二氧化钛粉末浆液制备光催化剂的方法，此方法缺点是使用的二氧化钛粉末浆液无法与凹凸棒本身牢固结合，制备过程中浆液损失较大，且浆液本身易分层极不稳定，很难均匀制备。

CN01131093.6公开了金属丝网骨架材料负载纳米晶二氧化钛光催化剂的制备方法，提出先制备过渡层溶胶或悬浮液，然后将过渡层溶胶涂覆于经清洗的金属丝网骨架状载体上的催化剂制备方法，此方法缺点是金属网本体比表面小，负载型催化剂后对催化剂性能提高有限，且制备过程中溶胶损失较大。

CN01820831.2公开了催化剂负载方法及用负载型催化剂的聚合公开的方法中，提出让催化剂化合物与预处理剂在溶液中接触形成结合物，其后结合物与负载活化剂接触的催化剂制备方法，此方法缺点是催化剂制备工艺复杂。

CN 200610013609.8公开了负载型纳米晶粒二氧化钛光催化剂及其制备方法，提到一种在三氧化二铝球上负载纳米晶粒二氧化钛的光催化剂的制备方法，此方法缺点是溶胶凝胶法制备成本较高。

综上所述，已有用于水处理的负载催化氧化型催化剂的制备方法存在的主要缺点是：制备成本较高、制备工艺过程中原料损失大和制备工艺复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供水处理用负载型金属化合物催化剂的制备方法，克服了已有用于水处理的负载催化氧化型催化剂的制备方法存在的制备成本较高、制备工艺过程中原料损失大和制备工艺复杂的缺点。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：水处理用负载型金属化合物催化剂的制备方法，所述金属化合物是金属氧化物、金属氧化物+金属盐、金属氧化物+金属氢化物或金属氧化物+金属氮化物，其步骤如下：

第一步，多孔无机材料载体的处理

取质量比为1∶1的硫酸和醋酸，配置成质量百分比浓度为1％～10％的硫酸和醋酸混合溶液，将含Ca、Mg、Al、Si中一种、两种或三种元素的多孔无机材料用上述硫酸和醋酸混合溶液浸泡1～6小时，取出该多孔无机材料，然后放入蒸馏水中浸泡1～8小时，再放入甩干机以1500～2500转/分钟的转速甩干0.5～3小时，然后放入烘箱于105～350℃下烘干2～8小时，由此完成多孔无机材料载体的处理，该处理完的多孔无机材料载体备用于第二步；

第二步，稳定的负载型金属化合物催化剂前制备体的制备

按各组分质量比为有机溶剂∶载体∶金属盐∶分散剂∶稳定剂∶促进剂＝20～160∶30～1500∶10～160∶1～50∶0.1～40∶1～80，向有机溶剂中加入载体、金属盐、分散剂、稳定剂和促进剂，同时不断搅拌使形成负载型金属化合物催化剂前制备体混合物，然后在密闭条件下静置1～9日，至完成催化剂的负载，制得稳定的负载型金属化合物催化剂前制备体，

上述有机溶剂为3-溴代戊烷、苯甲酸乙酯、丙酮、1，4-丁二醇、1，2-二氯苯、乙醚、亚乙基氯乙醇、一氯乙酸乙酯、乙醇或二乙氧基甲烷，

上述载体为由第一步处理完的多孔无机材料载体，

上述金属盐为选用氯化铝、硝酸锌、氯化铜、硫酸铁、乙酸镍、氯化钛、硝酸锶、硝酸银、氯化亚锡和硝酸铬中的一种或两种，

上述分散剂为司盘80、甘油-月桂酸脂、聚丙烯酸、三乙醇胺或2-羟丙基乙基醚，

上述稳定剂为亚磷酸三乙酯、新戊二醇、吐温80或缩水甘油，

上述促进剂为二环己胺、丙醛、乙酰丙酮钛、N-月桂基氮杂环庚烷-2-酮、氨水或己二腈；

第三步，制备水处理用负载型金属化合物催化剂产品