[发明专利]一种臭氧催化氧化催化剂及其制备工艺

说明书

本申请涉及催化剂领域，本申请一种臭氧催化氧化催化剂及其制备工艺，解决了用过量浸渍法制备催化剂导致金属离子在载体上过量堆积造成催化剂比表面积下降，降低催化效果的问题，公开了一种臭氧催化氧化催化剂的制备工艺，其原料包括活性氧化铝小球、氢氧化钾、锰离子、铈离子、乙二醇和硝酸铝，将活性氧化铝小球浸入锰盐、铈盐、硝酸铝和氢氧化钾的混合溶液中，对氧化铝载体空隙进行附着制备催化剂，利用氢氧化铝为两性氢氧化物，再次加入碱时从载体上溶出来，对载体留出空隙，通过控制溶液浓度控制催化剂的孔隙率；本申请还公开了用以上方法制备的一种臭氧催化氧化催化剂，催化效果更优。

技术领域

本发明涉及臭氧催化氧化的领域，更具体地说，它涉及一种臭氧催化氧化催化剂及其制备工艺。

背景技术

目前，工业废水排放量日益增加且成分复杂，对环境造成了巨大的影响，随着工业废水处理标准日益严格，生物处理工艺已无法达到排放标准，急需进行深度处理工艺，由此高级氧化技术应运而生，并得到迅速发展。

臭氧具有强氧化性，同城用作消毒剂。利用臭氧的强氧化性破坏病原微生物的细胞膜及细胞壁，能够快速杀死病原微生物且不产生二次污染。但臭氧杀死有机物的效率很低且反应不彻底，因此催化剂的使用变得尤为重要。

制备催化剂的过程中需在催化剂载体加入过渡金属离子溶液中浸渍，再将浸渍过的载体高温焙烧，得到催化剂，但浸渍金属离子的过程不能很好的控制负载在载体上金属离子的量，可能导致载体表面金属离子堆积，降低催化剂的比表面积，导致催化效果降低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的本发明的第一个目的在于提供一种臭氧催化氧化催化剂的制备工艺，其具有操作简单、能够制备出具有一定孔隙率、催化效率较高的催化剂的优点。

第二个目的在于提供一种臭氧催化氧化催化剂，其具有控制催化剂附着在载体上的量，保证催化剂具有一定的孔隙率，减小催化剂载体上催化剂过渡堆积，造成催化剂比表面积下降，降低催化效率的缺陷；通过控制盐溶液的浓度控制催化剂的孔隙率，减少每次工艺前做对比试验，节省时间和人力，更加高效和方便的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种臭氧催化氧化催化剂的制备工艺，包括以下步骤：

S1：将直径为0.8～1.5mm的氧化铝放入待处理溶液中浸渍8～10小时，得到一次浸渍小球，所述待处理溶液中催化金属离子浓度为1mol/L，催化金属离子为锰离子、铈离子的一种或多种，铝离子浓度为1mol/L；

S2：在S1的浸渍溶液中加入碱，调节溶液pH至10.0，再静置1小时，得到二次处理小球；

S3：再在S2的溶液中加入氢氧化钾或氢氧化钠，调节pH为12.0，静置1h后，捞出小球得到二次处理小球；

S4：将S3所得二次处理小球烘干，选择焙烧温度400℃，在马弗炉中焙烧3小时，得到催化剂。

通过采用上述技术方案，由于采用硝酸铝溶液加入到锰离子和铈离子所在的溶液中，通过加入氢氧化剂调节溶液pH为10，硝酸铝和催化剂一同附着在催化剂载体上，由于金属离子过量，催化剂中的金属离子和铝离子共同堆积在载体表面，之后再加入氢氧化钾，由于氢氧化铝为两性氢氧化物，溶于碱生成偏铝酸根，发明人认为，附着在载体上的氢氧化铝沉淀溶解，可能使载体上先前的氢氧化铝沉淀所占体积被空出，因此，能够获得保证催化剂具有一定孔隙率，减少因金属离子堆积造成比表面积下降进而造成催化剂效率降低的效果；

同时能够根据盐离子溶液的浓度控制催化剂的孔隙率，根据小球的堆密度为0.75kg/m3计算出氧化铝小球的质量，按小球质量分别负载不同负载量的金属离子，换算成一定质量和体积的盐，无需在每次催化氧化前做实验确定孔隙率；