[發(fā)明專利]用于去除污水痕量污染物的催化劑制備方法和臭氧催化高級氧化去除污水痕量污染物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710217949.0
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN106925352B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戰(zhàn)樹巖;劉佩春
• 申請（專利權(quán)）人: 天津萬峰環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J31/04;C02F1/72;C02F1/78;C02F101/36
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李丙林

本發(fā)明公開了用于去除污水痕量污染物的催化劑制備方法和臭氧催化高級氧化去除污水痕量污染物的方法。本發(fā)明所述制備方法，是在連續(xù)攪拌條件下，將石墨烯溶液與均苯三甲酸溶液混合，然后緩慢添加可溶性過渡金屬鹽溶液，反應(yīng)完全后，對產(chǎn)物進(jìn)行離心分離，再經(jīng)二次洗滌后真空干燥，即得到催化劑。本發(fā)明的催化劑具有顯著去除污水中痕量難降解污染物能力，制備工藝簡單，催化活性高，使用壽命長，不易造成二次污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于臭氧催化高級氧化污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及用于去除污水痕量污染物的催化劑制備方法和臭氧催化氧化去除污水痕量污染物的方法。

背景技術(shù)

隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，在人民生活水平不斷改善的同時，大量的生活污水及工業(yè)廢水也隨即被排入到水環(huán)境中，這也極大的增加了我國地表水資源的負(fù)擔(dān)，如何解決水污染問題迫在眉睫。

然而，在日漸加重的水污染問題中，通過常規(guī)的水處理工藝(曝氣、混凝、加氯和慢速砂濾)對受污染水源中痕量污染物的去除效果微乎其微。所以利用催化劑來與強(qiáng)氧化劑臭氧氧化技術(shù)聯(lián)用，在反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量具有強(qiáng)氧化性的·OH降解水中難降解污染物，以達(dá)到更徹底去除廢水中痕量污染物目的的臭氧催化高級氧化技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。

目前,臭氧催化高級氧化技術(shù)中所使用的催化劑可分為兩類:一類是包括Mn²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Co²⁺、Ce³⁺，以及Ag⁺等過渡金屬離子的均相催化劑,另一類則是由固態(tài)金屬、金屬氧化物或負(fù)載在載體上的金屬或金屬氧化物,如FeOOH、MnO₂、TiO₂、TiO₂/Al₂O₃、CuO/Al₂O₃、MnOx/蜂窩陶瓷，以及Ru/CeO₂等非均相催化劑。臭氧催化高級氧化技術(shù)具有反應(yīng)活性高、速度快，降低成本等優(yōu)點，但也存在著污水痕量污染物難被臭氧氧化、難在金屬氧化物表面吸附的有機(jī)污染物徹底礦化，穩(wěn)定性差及造成二次環(huán)境污染等問題。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種用于去除污水痕量污染物的催化劑的制備方法，本發(fā)明方法中，通過將石墨烯、均苯三甲酸以及可溶性過渡金屬鹽混合制備催化劑，具有制備工藝簡單，所制得的催化劑催化活性高，使用壽命長，臭氧利用率高，對痕量污染物降解效果顯著，不會造成二次污染等優(yōu)點。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種用于去除污水痕量污染物的催化劑，本發(fā)明催化劑通過本發(fā)明的特殊工藝制備得到，其活性組分是負(fù)載于石墨烯上的納米級催化顆粒，由于催化顆粒的量子尺寸效應(yīng)、表面和界面效應(yīng)以及小尺寸效應(yīng)，能夠有效增加催化劑的表面活性位，提高吸附分子的親和位點，加速臭氧溶解釋放羥基自由基，能夠無差別的降解水中痕量污染物并轉(zhuǎn)化為無害化物質(zhì)。

本發(fā)明的第三目的在于提供一種臭氧催化氧化去除污水痕量污染物的方法，所述方法中使用本發(fā)明催化劑催化臭氧氧化對污水中污染物進(jìn)行處理，從而能夠有效的將污水中的痕量污染物降解，還不會造成由于可溶性金屬離子溶出所導(dǎo)致的二次污染。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

一種用于去除污水痕量污染物的催化劑的制備方法，所述方法包括如下步驟：

在攪拌條件下，將石墨烯溶液與均苯三甲酸溶液混合，然后加入可溶性過渡金屬鹽溶液，繼續(xù)攪拌混合，然后離心分離，將所得沉淀物洗滌后烘干，即得所述催化劑。

可選的，本發(fā)明中，所述攪拌條件具體為：在攪拌速度為100～300r/min的條件下進(jìn)行攪拌。