[發明專利]一種含活性炭復合載體及其制備方法

有效

• 申請號: 201711325916.4
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN109908925B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 趙越;蔣廣安;李寶忠;馬傳軍;王雪清
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: B01J27/16
• 分類號: B01J27/16;B01J32/00;B01J35/10
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本發明提供一種含活性炭復合載體及其制備方法，所述復合載體包括活性炭和堿式磷酸鈣，堿式磷酸鈣分布在活性炭的外表面。所述制備方法為將活性炭與可溶性有機鈣鹽溶液混合，然后引入碳酸鹽溶液或者堿性溶液，混合均勻后靜置、固液分離，將分離得到的固相進行干燥、焙燒，然后與水混合加入磷酸，并調節pH值，最后經固液分離、干燥、焙燒得到復合載體。

技術領域

本發明涉及一種催化載體材料及其制備方法，特別是含活性炭的復合載體及其制備方法。

背景技術

工業生產造成的大量有機污染廢水，嚴重影響了人類的生存狀態和生態環境，已經成為一個日益嚴重的社會和經濟問題，尤其是難以生物降解的有機廢水處理起來更為困難；另外，由于水資源日益緊缺，國家對水中污染物排放總量控制愈加嚴格，新標準的制訂對我國煉化企業水污染的防治工作提出了新的挑戰，煉化企業使用現有二級生化工藝處理后，外排廢水污水多數仍不能達到新標準的排放要求。因此有必要對外排污水進行深度處理以實現達標排放，甚至能夠回用，這對減少廢水的排放污染物的排放量、削減企業的排污費和減少水資源的消耗等方面具有重要意義。

國內外在難降解有機污染廢水處理方面開展了較多的研究，高級氧化技術（AOP）以其巨大的潛力以及獨特的優勢在過去二十多年中脫穎而出。與其它傳統水處理方法相比，AOP技術是自由基鏈反應，具有反應時間短、反應速度快、過程可以控制且無選擇性等優點，能將多種有機污染物全部降解，不產生二次污染。雙氧水和臭氧是常用的AOP氧化劑。雙氧水通過Fenton法生成羥基自由基，但所使用的均相催化劑存在使用藥劑多，回收困難等問題，易造成二次污染。臭氧單獨氧化技術存在著臭氧分子與有機物的直接反應選擇性強、反應速率常數低和難降解污染物不能快速完全的被氧化去除等缺點。臭氧催化氧化技術通過加入催化劑催化臭氧在反應過程中產生大量羥基自由基，可在常溫常壓下將那些難以用臭氧單獨氧化或降解的有機物氧化從而凈化水質。臭氧催化氧化可克服單獨臭氧氧化的缺點，從而變成更有實用價值的新型高級氧化技術。

臭氧催化氧化技術的關鍵是催化劑的開發，所使用的催化劑分均相和多相兩種，與Fenton法類似，均相催化劑存在難回收易造成二次污染的問題，因此研究多集中在多相催化劑上。

多相固體催化劑主要是以活性炭、分子篩、無定形氧化鋁、二氧化鈦等為載體，以堿金屬、堿土金屬、過渡金屬或Pt、Pd 貴金屬中的一種或幾種做活性組分構成的催化劑。活性炭是由含碳物質制成的黑色、孔隙發達、比表面積大、吸附能力強的一類微晶質碳。活性炭性質穩定，耐酸、耐堿、耐熱，不溶于水或有機溶劑，易再生，是一種環境友好型吸附劑，廣泛應用于工業“三廢”治理、食品、醫藥、載體、半導體、電池及電能貯存等領域。目前用于廢水處理的多相固體催化劑大多選用活性炭作為載體，但是選用活性炭負載金屬制備的催化劑耐磨性能差，機械強度不高，負載的金屬易流失，使得活性炭催化劑的應用效果打了折扣。

CN201510076980.8公開了一種羥基磷酸鈣-活性炭復合材料及其應用，所述復合材料包括摩爾數之比為(24~36)︰1的活性炭和羥基磷酸鈣，其制備方法包括以下步驟：（1）將氧化鈣或氫氧化鈣加入活性炭懸浮的磷酸溶液中，攪拌反應；其中磷酸與氧化鈣或氫氧化鈣的摩爾數之比為3︰(4.8~5.2)；（2）調節溶液的pH至8~9，攪拌，靜置陳化；(3)對溶液進行固液分離、烘干、磨細，得到所述復合材料。該復合材料中鈣離子沒能均勻分布在活性炭的孔內和表面，導致生成的羥基磷酸鈣與活性炭結合不夠均勻，牢固。