[發(fā)明專利]一種用于染料廢水濕式催化氧化的復(fù)合型催化劑的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410788445.0
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104492420A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王強(qiáng);張章;張亦黎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J23/28
• 分類號: B01J23/28;C02F1/72;C02F1/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本專利涉及一種可用于染料廢水濕式催化氧化的復(fù)合型催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

近年來，化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，其中印染工業(yè)占絕大部分比例。為了使尼龍、毛線、棉制品、絲綢等材料上色，大量染料廣泛應(yīng)用于印染工業(yè)。然而，印染工業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水往往包含染料分于以及其他有機(jī)或有毒化合物，若這些廢水直接排入水體，將對水體環(huán)境和人類健康造成不可挽回的危害。染料，是指能使纖維和其他材料著色的有色物質(zhì)，大體可分為天然和合成兩大類。印染工業(yè)產(chǎn)生的染料廢水具有有機(jī)污染物含量高、色度高、化學(xué)需氧量高、生化需氧量高、毒性大等特點(diǎn)。若進(jìn)入動植物體內(nèi)，易積累、不易排出，而染料廢水中所含的致癌物質(zhì)和染料顏色對人類的影響更大。在特殊條件下，染料能分解成20多種致癌芳香胺，經(jīng)過一定活化作用改變?nèi)梭w的DNA結(jié)構(gòu)，從而引起病變、誘發(fā)癌癥。

現(xiàn)如今，高濃度染料廢水的處理方法引起了全世界的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的廢水處理方法，如生物法、物理法能夠有效去除廢水中污染物質(zhì)。然而，這些技術(shù)仍然存在著一些不足之處，比如，生物法通常需要較長的時間降解污染物，對于不能生物降解的廢水處理效果微弱；物理法雖然廣泛應(yīng)用于染料廢水中有機(jī)污染物的去除，但其處理所得中間產(chǎn)物仍需要進(jìn)一步處理。大量國內(nèi)外研究成果表明，濕式催化氧化法在廢水處理方面具有好的發(fā)展前景。濕式催化氧化法是在八十年代中期國際上發(fā)展起來的一種治理高濃度有機(jī)廢水的先進(jìn)環(huán)保技術(shù)，是指在高溫(80-180℃)、高壓(0.5-20MPa)條件下，通過催化劑對氧化劑的分解起作用，促使氧化劑發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而產(chǎn)生自由基從而氧化分解污水中的有機(jī)物，使其轉(zhuǎn)化為CO₂、H₂O等無毒無害物質(zhì)。其中，催化劑的選取起到至關(guān)重要的作用，不僅可以降低反應(yīng)所需條件，還可以提高反應(yīng)速率。因此，研發(fā)高效催化劑是濕式催化氧化法應(yīng)用于廢水處理的關(guān)鍵。

已有研究表明，通過簡單方法可一步合成出具有納米線形貌的鉬酸鈉與三氧化鉬的納米復(fù)合型催化劑。CN?104056618公開了一種新型的可用于染料廢水濕式催化氧化的催化劑，組成為M₂Mo₄O₁₃/α-MoO₃(M＝Li⁺，Na⁺，K⁺，Cs⁺)納米復(fù)合材料。制備方法如下：將一定量的(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O溶于水中，用MOH(M＝Li⁺，Na⁺，K⁺，Cs⁺)將混合溶液pH值調(diào)控在5-7范圍之內(nèi)，混合溶液在特定溫度下老化一定時間后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥、和高溫煅燒后可得目標(biāo)催化劑。采用上述方法制備所得催化劑可以在常溫(20-35℃)和常壓(1個大氣壓)下，利用空氣作為氧化劑，在較短時間內(nèi)完全催化氧化降解染料廢水中的有機(jī)污染物。但由于上述制備方法要求混合溶液的pH值控制在較窄的范圍內(nèi)(5-7)，對于制備條件要求較為嚴(yán)格，因此該方法需進(jìn)一步優(yōu)化。本發(fā)明通過在制備過程中加入堿金屬鹽MN(M為堿金屬離子如Li⁺，Na⁺，K⁺，或Cs⁺等；N為無機(jī)或行機(jī)陰離子如NO₃^-，Cl^-，HCO₃^-，CO₃^2-，5O₄^2-，PO₄^3-，或CH₃COO^-等)，可在較寬的pH值范圍(2-6)內(nèi)制備堿金屬鉬酸鹽與α型三氧化鉬的納米復(fù)合型高效催化劑，其組成為M₂Mo₄O₁₃/α-MoO₃。相比原來的制備方法，該制備方法具有合成條件緩和、產(chǎn)率相對較高、成本更低等特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容