[發(fā)明專利]一種可處理亞甲基藍(lán)廢水的催化劑組合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510425576.7
• 申請(qǐng)日: 2015-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN104971734B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周國(guó)華;孫麗霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/887
• 分類號(hào): B01J23/887;C02F1/58;C02F1/00;C02F103/30
• 代理公司: 武漢帥丞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司42220
• 代理人: 朱必武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機(jī)功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及可處理亞甲基藍(lán)廢水的催化劑組合物，尤其涉及一種可處理亞甲基藍(lán)廢水的三元復(fù)合氧化物K₂CuMo₂O₈催化劑及制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前有機(jī)染料廢水已經(jīng)成為主要的水體污染源之一。該廢水具有水量大、濃度高、成分復(fù)雜、色度深和難降解等特點(diǎn)。大多數(shù)染料還具有毒性、致癌性、致畸和致突變的作用。亞甲基藍(lán)是一種重要的有機(jī)化學(xué)合成陽離子染料，工業(yè)應(yīng)用非常廣泛。例如，可應(yīng)用于麻、蠶絲織物、紙張的染色及竹、木的著色，應(yīng)用于生物、細(xì)菌組織的染色以及應(yīng)用于制造墨水和色淀等。亞甲基藍(lán)在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用也將導(dǎo)致含亞甲基藍(lán)染料廢水對(duì)水體的嚴(yán)重污染。目前有機(jī)染料廢水的處理方法主要有生物法、混凝法、高級(jí)氧化技術(shù)、光催化法、吸附法及膜分離法等。生物法受pH值、溫度、鹽份和染料種類等因素的影響，使得生物法處理的效果不夠理想。混凝法的運(yùn)行費(fèi)用較高，泥渣量大而且脫水困難，適用的pH值范圍窄。高級(jí)氧化技術(shù)成本高，常用氧化劑也會(huì)表現(xiàn)出氧化能力不強(qiáng)、存在選擇性氧化等缺點(diǎn)，而且處理過程中容易引入雜質(zhì)造成二次污染。光催化法需要光源照射體系，在實(shí)際應(yīng)用中受天氣影響大。吸附法易受水中的懸浮物和油脂等影響，而且吸附劑用量大和費(fèi)用高。膜分離法分為電滲析法、反滲透法、納濾法和超濾法等，其中電滲析法、反滲透法、納濾法的優(yōu)點(diǎn)是染料去除率高，能回收廢水中的染料，工藝簡(jiǎn)單，但是所用膜的成本較高，操作壓力較大，造成膜法的能耗偏高，影響了其工業(yè)化應(yīng)用。傳統(tǒng)的超濾法由于膜孔徑較大，難以去除低分子量的有機(jī)污染物。因此，開發(fā)一種簡(jiǎn)單而且高效處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑具有重要的意義。

本專利申請(qǐng)發(fā)明人在此之前公開了幾項(xiàng)與本專利申請(qǐng)相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，例如，申請(qǐng)?zhí)枮?01410598642.6的專利申請(qǐng)“一種降解廢水中亞甲基藍(lán)染料的催化劑組合物及其制備方法和應(yīng)用”和申請(qǐng)?zhí)枮?01210474494.8 的專利“一種用于處理亞甲基藍(lán)染料廢水的催化劑組合物及其制備方法和應(yīng)用”，這兩項(xiàng)申請(qǐng)分別采用通式為M₂O?Cr₂O₃?xWO₃和Na₂O?Cr₂O₃?xMoO₃(x=1～8) 的三元復(fù)合氧化物作為催化劑降解亞甲基藍(lán)染料廢水，但降解時(shí)間較長(zhǎng)或降解效率不理想，因此，仍有待開發(fā)出一種新型催化劑組合物或復(fù)合氧化物，在進(jìn)一步降低上述染料降解時(shí)間的同時(shí)，提高降解率，而本發(fā)明專利申請(qǐng)也正是發(fā)明人基于前述工作的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究所作出的成果。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提供一種簡(jiǎn)單、高效降解亞甲基藍(lán)廢水的催化劑組合物及其制備方法和應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過大量試驗(yàn)研究后獲得了如下技術(shù)方案：

一種可處理亞甲基藍(lán)廢水的催化劑組合物，是一種復(fù)合氧化物，所述復(fù)合氧化物的通式為K₂CuMo₂O₈。

本發(fā)明的另一目的還在于提供一種上述所述可處理亞甲基藍(lán)廢水的復(fù)合氧化物的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）將鉀化合物、銅鹽、鉬酸鹽和檸檬酸依次加入水中，攪拌溶解，所述鉀化合物中的鉀、銅鹽中的銅、鉬酸鹽中的鉬、檸檬酸和水的摩爾比為1：0.5：1：4～10：150～250；

（2）加入乙二醇，乙二醇加入量為檸檬酸摩爾數(shù)的4倍，攪拌10min后，加熱到100～130℃，繼續(xù)攪拌形成凝膠；

（3）將凝膠在300～1000℃下煅燒4~15小時(shí)，得到所述具有顆粒狀的三元復(fù)合氧化物K₂CuMo₂O₈。

優(yōu)選地，如上所述可處理亞甲基藍(lán)廢水的催化劑組合物的制備方法，其中步驟（1）中所述鉀化合物中的鉀、銅鹽中的銅、鉬酸鹽中的鉬、檸檬酸和水的摩爾比為1: 0.5: 1: 5.5: 192。

優(yōu)選地，如上所述可處理亞甲基藍(lán)廢水的催化劑組合物的制備方法，其中步驟（1）中所述的鉀化合物選自如下的一種或多種：氫氧化鉀、氯化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、硫酸鉀、硫酸氫鉀、硝酸鉀、磷酸鉀、磷酸氫鉀、磷酸二氫鉀、甲酸鉀、醋酸鉀、檸檬酸鉀。