[发明专利]一种用于湿式氧化法处理含酚废水的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于湿式氧化处理含酚废水的催化剂，其特征在于：包括活性组分和载体，所述活性组分包括Cu和改性金属Ce；所述载体为生物质，负载后再进行炭化活化；其中活性组分的负载量为载体质量的2%~6%，两种活性组分的负载量之比1-5：1-5。

2.一种权利要求1所述的用于湿式氧化处理含酚废水的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）配制铜氨溶液：铜氨溶液由饱和硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液至pH=12，过滤，向滤渣中滴加浓氨水至全部溶解制备而得；

（2）制备所需载体，记为AC；

生物质经过去离子水洗涤3-4次，90-110℃干燥12-24h，粉碎研磨至12-16目，得到所需载体；

（3）按照1g载体用1-5ml铜氨溶液的比例进行浸渍、搅拌、过滤、干燥；

（4）将步骤（3）所得物料经炭化、活化、冷却、洗涤、干燥得到所需催化剂，命名为Cu/AC；

（5）将Cu/AC用硝酸铈溶液浸渍、搅拌、过滤、干燥、焙烧、冷却、水洗、干燥得到由Ce改性的催化剂，命名为CeCu/AC。

3.根据权利要求2所述的用于湿式氧化处理含酚废水的催化剂的制备方法，其特征在于：铜氨溶液具体的制备过程为：在向饱和硫酸铜溶液中滴加质量分数为10%的氢氧化钠溶液至体系pH=12，过滤得到沉淀，水洗3~4次后过滤，取滤渣，60-80℃，真空度为0.06MPa下干燥12~24h，滴加浓氨水至全部溶解得到铜氨溶液。

4.根据权利要求2所述的用于湿式氧化处理含酚废水的催化剂的制备方法，其特征在于：所述生物质包括核桃壳、椰子壳、葡萄籽、玉米芯、花生壳中的一种。

5.根据权利要求2所述的用于湿式氧化处理含酚废水的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所用浸渍液中Cu的质量分数为1%-5%，温度为10-40℃，搅拌时间12-24h，干燥温度为100-120℃，干燥时间为12-24h。

6.根据权利要求2所述的用于湿式氧化处理含酚废水的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中炭化温度为600-800℃、时间为1-2h，炭化过程在惰性气体保护下进行；活化的气体为CO₂，活化温度为700-900℃，活化时间为1-2h；炭化温度由室温以5~10℃/min的速度升温600-800℃，期间升温和冷却过程需要由惰性气体保护。

7.根据权利要求2所述的用于湿式氧化处理含酚废水的催化剂的制备方法，其特征在于：

步骤（5）中按照1g载体用1-5ml铜氨溶液的比例进行浸渍，硝酸铈溶液中Ce的质量分数为1%-5%，温度为10-40℃，搅拌时间12-24h，干燥温度为100-120℃，干燥时间为12-24h；焙烧温度为350-450℃，时间为1-2h。

8.根据权利要求2所述的用于湿式氧化处理含酚废水的催化剂的制备方法，其特征在于：具体制备过程为：

（1）配制铜氨溶液：向饱和硫酸铜溶液中滴加质量分数为10%的氢氧化钠溶液至体系pH=12，过滤得到沉淀，水洗3~4次后过滤，取滤渣，在60℃，真空度为0.06MPa下干燥12h，滴加浓氨水至全部溶解；

（2）制备载体：取核桃壳或椰子壳用自来水和蒸馏水分别水洗三次，110℃干燥24h，粉碎，研磨至12~16目，记为AC；

（3）Cu/AC制备：取40 g的核桃壳颗粒与铜氨溶液混合，其中，40g核桃壳粉末所需的铜氨溶液体积为40-200ml，搅拌浸渍24 h，过滤，然后在110 ^oC下干燥24 h；所得样品置于高温活化炉中，在N₂气氛下10 ^oC/min升温至800 ^oC，恒温炭化2 h；随后将N₂切换为CO₂在800^oC下恒温活化2 h，停止加热，在N₂氛围下冷却至室温，最终产物用去离子水洗涤；过滤后在105 ^oC下干燥12 h，得到Cu/AC催化剂；

（4）CeCu/AC制备：称取3.72g硝酸铈，将其溶于150ml二次去离子水中配成前驱体溶液；将10 gCu/AC浸渍于上述前驱体溶液中，搅拌浸渍24 h，过滤后在110 ℃下干燥12 h，制得样品在N₂气氛下450 ℃焙烧2 h，冷却至室温后水洗数次，干燥后得Ce改性Cu/AC，命名为CeCu/AC。