[发明专利]钙钛矿型催化剂在催化湿式氧化处理含盐废水中的应用

说明书

本发明公开了一种钙钛矿型催化剂在催化湿式氧化催化含盐废水中的应用，属于水处理技术和环境功能材料领域。本发明为一种能够用于催化湿式氧化降解高盐高浓度有机废水的稳定高效催化剂，LaFe_1‑xM_xO_3‑δ(M＝Pt、Ru、Pd)催化剂在240℃、2.0MPa氧分压的间歇催化湿式氧化反应，其中盐(卤素盐、硫酸盐、磷酸盐等)浓度：0.1～5mol/L，化学需氧量(COD)浓度20000～30000mg/L中，COD去除率均高于相同贵金属负载型M(M＝Pt、Ru、Pd)@工业化载体，这有利于拓展催化湿式氧化技术在高COD高盐废水中的工业化应用。

技术领域

本发明属于水处理技术和环境功能材料领域，具体涉及以LaN_1-xM_xO₃(N＝Fe、Mn或Co；M＝Pt、Ru、Pd)为催化剂用于催化湿式氧化处理含盐废水。

背景技术

在我国的工业废水中，高浓度有机废水占70％，高浓度有机废水具有污染物含量高、生物毒性、强酸强碱性、水量少等特点，会引发水体重度污染、生态环境恶化并威胁人体健康。然而由于化工生产领域工艺的限制，使得化工生产废水不仅有机物含量高，盐含量也很高。高盐废水是指含有有机物和至少3.5％的总溶解固体物的废水，含有较高的Cl^-，SO₄^2-，Na⁺，Ca²⁺等无机离子。含盐量一般以氯化钠的量计，因此高盐废水也简称高氯废水。我国高盐废水产量占总废水量的5％，并且仍以每年2％的速度增长。因此亟需一种高效的方法来处理高盐高浓度有机废水。

湿式氧化法(Wet Air Oxidation，简称WAO)是从20世纪50年代发展起来的一种重要的降解有毒、有害、高浓度有机废水的有效处理方法。然而目前的工业化催化湿式氧化催化剂均不耐盐(卤素盐、硫酸盐、磷酸盐等)，其中高氯废水中催化剂会发生活性组分流失及不可逆中毒现象，严重影响催化剂活性。因此开发一种耐盐催化剂对于处理高盐高浓度有机废水十分重要，同时可以拓展催化湿式氧化的工业化应用范围。

LaNO₃(N＝Fe、Mn或Co)是一种结构稳定的钙钛矿材料，因此使用LaNO₃作为基体；Pt、Ru、Pd是催化湿式氧化中常用的一种活性组分，目前常用的工业化催化剂均为负载型，为了提高催化剂的耐盐性质，制备掺杂型LaN_1-xM_xO₃(M＝Pt、Ru、Pd)钙钛矿型催化剂。

发明内容

高COD高含盐废水难降解，催化湿式氧化是一种合适的处理高COD废水的方法，目前的工业化催化湿式氧化催化剂均不耐盐(卤素盐、硫酸盐、磷酸盐等)，其中高氯废水中催化剂会发生活性组分流失及不可逆中毒现象，严重影响催化剂活性。

本发明还提供了上述催化剂的制备方法，包括以下步骤：