[發明專利]一種用于染料廢水濕式催化氧化的催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410313048.8
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104056618A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 王強;張章;楊若研
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: B01J23/28
• 分類號: B01J23/28;B01J35/06;C02F1/74;C02F101/38;C02F103/30
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技術領域

本專利涉及一種可用于染料廢水濕式催化氧化的催化劑及其制備方法。

背景技術

近年米，我國經濟發展迅速，但隨之產生的環境污染也日益嚴重，尤其是水污染最為突出。我國水污染主要來源是超標排放的工業廢水，其中，作為我國支柱產業之一的印染工業所產生的廢水是工業廢水的主要來源之一。染料指能使纖維和其他材料著色的物質，分為天然和合成兩大類。在染料的生產過程中，硝化、磺化、氧化還原等工序中都會產生大量的污染物，進入水體后形成濃度高、成分復雜并含有大量的有機物和鹽分的染料廢水。據調查，染料生產過程中會造成90％的無機原料和10％-30％的有機原料進入水中，若其產生的染料廢水不經處理直接排放，必將對土壤或水體造成極其嚴重的污染。伴隨著印染工業產生大量的染料廢水不斷排入水體，其中所含大量的有機污染物使水環境質量急速下降。這些污染物中含有大量的苯類有機物以及芳香族硝基、胺基化合物，同時還含有酸、堿、無機鹽以及重金屬等，對人體健康和環境的危害是極大的。

現階段，染料廢水對人類和環境都造成了極大程度的危害，對于染料廢水的處理問題急待解決。染料廢水的處理方法大體可分為物理法和生物化學法兩大類。物理法主要包含吸附法、沉淀法、過濾法、混凝法和電凝法。生物化學法主要包含生物降解法和高級氧化法，高級氧化法又可細分為非光源過程的Fenton試劑法、臭氧氧化法、超聲氧化法、電化學法、光解法和濕式催化氧化法以及有光源過程的光解法和光催化氧化法。據大量國內外研究文獻表明，濕式催化氧化法在處理染料廢水方面具有一定的優越性。

濕式催化氧化法(CWAO)通常應用于處理染料廢水、化學制藥廢水、造紙廢水、石化廢水等領域，由濕式空氣氧化法發展而成。該法是在高溫(80-180℃)、高壓(0.5-20MPa)條件下，以氧氣為氧化劑，利用催化劑的催化作用，使廢水中有機污染物轉化為CO₂、H₂O等無毒無害物質，從而達到凈化廢水的目的。反應中加入的催化劑不僅可以加快整體的反應速率，還可以加強反應中間產物的降解。雖然催化劑在反應過程中起到至關重要的作用，濕式催化氧化法仍需在高溫、高壓下進行，所以對反應容器的要求極高、費用較大。因此，國內外眾多研究人員致力于開發穩定的新型高效催化劑，使濕式催化氧化反應可以在更加溫和的條件下進行，特比是常溫常壓條件下。這樣不僅可以提高催化氧化反應效率，還可以降低運行成本，使利益最大化。由此可見，濕式催化氧化過程是一個綠色并且具有商業價值的技術，在染料廢水的處理方面具有很大的研究潛力。同時，催化劑的選擇、制備等條件都對反應效率具有明顯影響。因此，研發高效催化劑是利用濕式催化氧化法處理染料廢水的重點。