[发明专利]一种催化剂及其制备方法

说明书

一种催化剂及其制备方法，属于废水处理技术领域。一种催化剂包括：活性成分和载体，活性成分负载于载体；活性成分包括杂多酸盐化合物；载体包括二氧化钛‑二氧化锆复合金属氧化物。以二氧化钛‑二氧化锆复合金属氧化物为载体，以杂多酸盐为活性组分，两者相辅相成得到的催化剂能够用于催化湿式氧化反应，使难以解决或无法解决的高浓度难降解工业废水能够得到降解。一种催化剂的制备方法包括将活性成分和载体混合，使活性成分负载于载体。制备方法简单，操作方便，成本较低。

技术领域

本申请涉及一种废水处理技术领域，且特别涉及一种催化剂及其制备方法。

背景技术

高浓度高氨氮废水含有大量的有机污染物，特别是其中难降解的有机物，限制了此类废水的处理速率。

催化湿式氧化法(CWAO)是在高温高压和催化剂共同作用下，利用分子氧(空气或纯氧)深度氧化废水中高浓度、难降解的有机物，使有机物氧化分解成CO₂、H₂O及N₂等无害物质或小分子有机物，达到净化水质目的的一种高级氧化方法。CWAO技术是目前处理高浓度生化难降解工业有机废水的最有效方法之一，专用于解决第一代常规处理技术难以解决或无法解决的高浓度难降解工业废水的净化处理问题。CWAO技术具有净化效率高、流程简单、占地面积小等特点，具有广泛的工业应用前景。

催化剂是催化湿式氧化技术的关键，选择合适的催化剂，可以有效提升反应效率。

发明内容

本申请实施例提供一种催化剂及其制备方法，用于催化湿式氧化技术，改善了催化湿式氧化技术的净化效率。

本申请第一方面提供一种催化剂，催化剂包括：活性成分和载体，活性成分负载于载体；

活性成分包括杂多酸盐化合物；

载体包括二氧化钛-二氧化锆复合金属氧化物。

在上述技术方案中，以二氧化钛-二氧化锆复合金属氧化物为载体，以杂多酸盐为活性成分，两者相辅相成得到的催化剂能够用于催化湿式氧化反应，使难以解决或无法解决的高浓度难降解工业废水能够得到降解。

在前述第一方面的一些实施例中，杂多酸盐化合物的原料包括杂多酸和抗衡正离子盐。

本实施例中，杂多酸(HPA)是由杂原子和多原子按一定结构通过氧原子配位桥联的含氧多酸，是一种酸碱性和氧化还原性兼具的双功能绿色催化剂，将抗衡正离子与杂多酸混合，抗衡正离子将影响杂多酸的催化活性。

在前述第一方面的一些实施例中，杂多酸包括磷钨酸、磷钼酸和硅钨酸中的任意一种或多种；

抗衡正离子盐包括硝酸铜、硝酸锰、硝酸铁、硝酸锌和硝酸铈中的任意一种或多种。

本实施例中，磷钨酸(化学式为H₃O₄₀PW₁₂)为无色、灰白色粉状固体或淡黄色的细小晶体。具有酸性，而且具有氧化还原性，是一种多功能的新型催化剂，具有很高的催化活性，稳定性好，可作均相及非均相反应，甚至可作相转移催化剂，对环境无污染，是绿色催化剂；

磷钼酸(化学式为H₃PO₄·12MoO₃)是一种络合物，具有腐蚀性，具有酸的通性，能够用作氧化-还原催化剂；

硅钨酸(化学式为H₄[Si(W₃O₁₀)₄]·xH₂O)是一种白色或略带黄色的晶体。

磷钨酸、磷钼酸和硅钨酸作为杂多酸中的一种，均可以作为催化剂使用。

以过渡金属或稀土金属为抗衡正离子的杂多酸盐化合物为活性成分，其催化效率较好。