[发明专利]一种强化臭氧分解的负载型金属氧化物催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化氧化催化剂

说明书

一种强化臭氧分解的负载型金属氧化物催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化氧化催化剂，其中的制备方法包括特征如下：溶剂抽提、焙烧、水洗、酸化、水洗、干燥、造粒等步骤；获得的催化剂包括活性组分5‑10％，再生活化的白土30‑70％，扩孔剂2‑20％，胶凝剂0.1‑8％，氧化铝粉末10％‑50％，总质量为100％；活性组分包括混合稀土氧化物，同时还包括Fe2O3、MnO2、Fe3O4、TiO2、CuO或CoO中的一种或几种，其中混合稀土氧化物占质量百分比的5‑40％。本发明一方面避免了其对环境产生的二次污染，另一方面节省了催化剂制备原料的用量，大大降低了生产成本；与单独臭氧反应相比较，催化剂的投加不仅加快了反应速率，还大大提高了对有机物的降解效率，在一定程度上减少了运行成本。

技术领域

本发明涉及环境催化和废水处理领域，是一种强化臭氧分解的负载型金属氧化物催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化氧化催化剂。

背景技术

炼油厂经过溶剂精制或酸碱精制的润滑油，其中还含有少量的胶质、环烷酸盐、酸渣、磺酸及一些选择性溶剂等有毒物质，而白土对这些极性物质具有强的吸附能力，对润滑油中的理想组份则吸附能力很弱。因此炼油厂在精制润滑油时，需消耗大量的白土，作为补充精制剂。由于白土吸附量一定，经过一段时间的使用后就会达到吸附饱和，并失去活性成为废白土，此时需及时更换新鲜白土。如此一来，炼厂每年产生大量废白土，如果将其任意排放，其中含有的大量胶质、硫、氮等有毒有害物质，将对我国脆弱的生态环境造成极大的污染，也会在资源紧缺的情况下造成了资源的极大浪费。白土的主要成分是硅藻土，氧化硅，氧化铝，氧化铁等无机氧化物，具有天然的多孔结构、较大的比表面积(150-450m2/g)。因此将其再生后用于臭氧催化剂的制备既能够降低催化剂成本，又符合资源节约型、环境友好型生产的要求。

臭氧(O3)的氧化能力非常强，一方面是由于臭氧由高激活氧原子和另外一个氧分子组成，另一方面是臭氧分解产生的新生态氧原子具有很高的氧化性。此性质决定了臭氧在处理难降解污染物方面有着较大的优势。臭氧与水中的有机物反应极为复杂，根据已有的研究表明主要有两种途径：一是臭氧分子与有机物直接发生氧化反应，二是臭氧分解产生羟基自由基(OH·)与污染物间接作用。两者相比较而言，直接反应具有选择性，反应速率慢；间接反应无选择性，OH·氧化能力强，反应是瞬间完成的，可引发链反应使更多有机物得到降解。而催化剂的应用是促使臭氧分解产生更多的OH·，缩短反应时间，也可将单独臭氧不能降解的污染物完全矿化或部分分解。

随着现代油脂工业的快速发展，废白土的数量越来越大，一般油厂都将这些废白土丢弃，或者采用填埋、焚烧的方式处理。这不仅造成了环境的二次污染还引起了资源极大的浪费。然而将废白土再生用于臭氧催化氧化催化剂的制备目前尚未有研究。

发明内容

本发明的目的在于设计一种新型的强化臭氧分解的负载型金属氧化物催化剂的制备方法，解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种强化臭氧分解的负载型金属氧化物催化剂的制备方法，包括特征如下：

步骤(1)、溶剂抽提：将炼油厂产生的废白土在40-80℃的有机溶剂中抽提20-60分钟，自然沉淀后，去除上层油和水，过滤后得到去油废白土；所述有机溶剂为质量百分比为1:1-3:1的汽油和苯；

步骤(2)、焙烧：将所述去油废白土于400-800℃的温度下焙烧1-4小时，在焙烧的过程中通入流量为0.1-0.5L/min的空气；