[发明专利]多相催化氧化催化剂、制备方法和用于处理含酚废水的方法

权利要求书

1.一种多相催化氧化催化剂，其特征在于，所述催化剂包含载体和所述载体上负载的活性组分，所述载体为改性半焦，所述活性组分为有机酸络合金属铜和稀土金属铈，所述改性半焦为纳米零价铁改性的半焦；

所述纳米零价铁改性的半焦改性方法包括：取半焦样品，用浓硫酸和浓硝酸进行预处理，取预处理后半焦和纳米零价铁按照质量比为20-100:1混合，投加去离子水制备成质量浓度为1%-10%的混合液，在30-60℃超声30-120min；然后放置在恒温干燥箱75-85℃干燥得到浆状物，取浆状物压粒；将颗粒放置在钛合金氧化反应管中，通入水蒸气5-20mL/min，反应温度控制在120-280℃下反应5-12h，冷却至室温，用去离子水洗涤3-5遍，再用无水乙醇洗涤3-5遍，在恒温干燥箱中105℃干燥2-3h，得到改性半焦载体。

2.根据权利要求1所述的多相催化氧化催化剂，其特征在于，所述有机酸选自乙二胺四乙酸、羟基乙叉二膦酸、柠檬酸或酒石酸中的至少任一种。

3.根据权利要求1所述的多相催化氧化催化剂，其特征在于，以催化剂载体总重量为基准，所述的金属铜含量为0.1～1.0 wt%；所述的稀土金属铈含量为0～1.0 wt%，且稀土金属铈的含量不为0。

4.根据权利要求3所述的多相催化氧化催化剂，其特征在于，以催化剂载体总重量为基准，所述的金属铜含量为0.5 wt%；所述的稀土金属铈含量为0.5 wt%。

5.根据权利要求1所述的多相催化氧化催化剂，其特征在于，取预处理后半焦和纳米零价铁按照质量比为20-50:1混合；将颗粒放置在钛合金氧化反应管中，通入水蒸气5-20mL/min，反应温度控制在180-200℃下反应6-8h。

6.根据权利要求5所述的多相催化氧化催化剂，其特征在于，所述纳米零价铁的平均粒径为10-50nm，纯度大于99.9%，比表面积大于20m²/g。

7.根据权利要求6所述的多相催化氧化催化剂，其特征在于，所述纳米零价铁为球型晶型。

8.根据权利要求1所述的多相催化氧化催化剂，其特征在于，所述有机酸络合金属铜和稀土金属铈的制备方法包括：取氯化铈与氯化铜按照质量比0~1混合，氯化铈的用量不为0，将有机酸与金属混合物按照质量比为5：（0.1-2）混合，然后加入去离子水制备成混合液，搅拌均匀，在氮气氛围下加热超声，在30～80℃温度条件下反应0.5～5h，得到有机酸络合金属铜和稀土金属铈。

9.根据权利要求8所述的多相催化氧化催化剂，其特征在于，在60～75℃温度条件下反应3～4h。

10.权利要求1-9任一项所述的多相催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

向有机酸络合金属铜和稀土金属铈中，在氮气氛围下加入改性半焦载体浸渍，浸渍质量比为1：（0.1-5），浸渍时间10～240min；然后将所得固体干燥，焙烧，得到所述多相催化氧化催化剂。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，浸渍质量比为1：（1-2），浸渍时间60～120min；在60～150℃干燥1～5h，再在300～400℃焙烧3～5h。

12.权利要求1-9任一项所述的多相催化氧化催化剂用于处理含酚废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将含酚废水的pH值调节为4-6后，再与多相催化氧化催化剂接触，在双氧水存在条件下，进行多相催化氧化反应；

2）通入惰性气体对步骤1）反应产生的含有氧气的废气进行稀释，使得氧气浓度达到爆炸极限以下；

3）将处理后废水的pH值调至9-12以形成游离氨，并将步骤2）稀释后的废气对反应产水进行吹脱，以使氨氮挥发除去。