[发明专利]湿式催化氧化催化剂制备方法及制备的催化剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备及催化剂的应用，具体涉及一种湿式催化氧化催化剂制备方法及制备的催化剂的应用。

背景技术

湿式催化氧化技术(catalytic wet air oxidation，简称CWAO)是借助于催化剂，在一定的压力和温度下，将高浓度、难降解和有毒的有机物废水氧化为二氧化碳、水及小分子有机物的一种氧化技术。湿式催化氧化法是近2O多年发展起来的一种高效处理高浓度难降解有机废水的先进技术。该法是传统化学氧化法的改进，应用前景十分广阔。湿式催化氧化技术的关键是较高活性、普适性、耐久性的高效催化剂的制备和有效使用。催化剂的加入，可降低反应的活化能，从而降低了反应的温度和压力，使反应在较温和的条件和更短的时间内进行，提高氧化分解能力，降低成本，为其工业化应用创造重要条件。

现有技术中，采用Fe₂O₃／CNT（碳纳米管）催化剂在苯酚和过氧化氢初始质量浓度分别为350和1500mg／L、催化剂投加量为1.0g／L、温度80℃条件下，经过240min的反应，苯酚去除率达100％。该方法存在反应温度需求过高,反应时间也偏长,不利于推广应用。

采用粉煤灰催化剂在30℃，pH=2，过氧化氢和苯酚的起始浓度分别为0.60mol／L和0.15mol／L，反应时间为100min，粉煤灰用量为6.0％，搅拌速度为1000r／min的条件下，粉煤灰具有良好的催化活性，能有效地催化过氧化氢氧化苯酚，苯酚的去除率可达83％左右。该方法存在处理条件较复杂，处理效果不够理想等缺陷。

专利《一种活性炭载氧化铜催化剂及其制备方法》（申请号200610089575.0）采用活性炭载氧化铜作催化剂与H₂O₂共同作用催化氧化处理焦化废水。

专利《一种催化湿式氧化水中有机污染物的催化剂的制备方法》（申请号201310117329.1）。采用SBA-15分子筛为载体，CuO为活性组分作为催化剂催化氧化水中有机物。

专利《一种负载贵金属的具有可回收功能的复合功能纳米球催化剂及其催化对硝基苯酚还原的应用》（申请号201310091252.5）采用将贵金属纳米颗粒和磁性纳米颗粒包覆到聚合物中，得到了在极性溶剂中负载贵金属的复合功能纳米球催化剂。

现有技术中使用的催化剂存在可重复利用性不佳、催化剂制备过程复杂、催化反应条件高等不足，影响了该技术的应用。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种解决上述问题的湿式催化氧化催化剂制备方法及制备的催化剂的应用。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种湿式催化氧化催化剂制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：

1.将具有湿式催化氧化催化剂活性组分的天然矿石经过选矿分离富集后得到天然矿物精矿；

2.将步骤1所得的精矿经过洗涤、过滤步骤，放入干燥箱中，在50-100℃条件下干燥；

3.将步骤2所得经干燥后的精矿放入焙烧装置中，在400-700℃的温度下焙烧2-5小时；

4.待焙烧后的精矿冷却后从焙烧装置中取出，经研磨，即得湿式催化氧化催化剂。

更进一步的技术方案是上述步骤2替换为下述步骤：

a.将步骤1所得的精矿浸泡在水溶液之中，浸渍时间在10-48小时之间；

b.将步骤a所得经浸渍处理的精矿经过过滤、洗涤步骤,使精矿处于无浸渍液残留状态，放入干燥箱中在50-100℃条件下干燥。

更进一步的技术方案是天然矿石是钛铁矿、钒钛磁铁矿、软锰矿、赤铜矿中的一种或几种。

更进一步的技术方案是干燥箱是恒温干燥箱。

更进一步的技术方案是水溶液是酸、碱、盐水溶液中的一种。

更进一步的技术方案是酸、碱、盐包括：盐酸、硝酸、硫酸；氨水、氢氧化钠；氯化铵、硫酸铵中的一种。

更进一步的技术方案是水溶液为氨水溶液时，所述氨水溶液浓度为22%-25%；所述水溶液为除氨水溶液以外其它酸碱盐溶液时，浓度为0.5-5%。

更进一步的技术方案是制备方法中步骤4中研磨精矿成粉末状或直径为0.01毫米至1.5毫米的颗粒状；上述制备方法中研磨成粉末并无非常小的颗粒要求，只要求一般粉末状即可；催化剂可直接以粉末状应用于湿式催化氧化处理之中，也可对粉末进行成型处理后再应用。

更进一步的技术方案是制备得到的湿式催化氧化催化剂应用于湿式催化氧化处理溶液中有机物。