[發(fā)明專利]一種臭氧氧化催化劑及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711444510.8 | 申請日： | 2017-12-27 |
| 公開（公告）號： | CN108057433B | 公開（公告）日： | 2019-10-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 吳鐸;高興敏;吳張雄 | 申請（專利權(quán)）人： | 蘇州大學(xué) |
| 主分類號： | B01J23/06 | 分類號： | B01J23/06;C02F1/78;C02F101/34;C02F101/38;C02F101/32 |
| 代理公司： | 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257 | 代理人： | 馮瑞;楊慧林 |
| 地址： | 215104 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 臭氧 氧化 催化劑 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明涉及一種臭氧氧化催化劑的制備方法，包括以下步驟：將海泡石海泡石、活性組分與水混合，制備粒徑為1?9mm的球形料球；其中，活性組分為氧化鋅；將料球在60?90℃下恒溫處理10?24h，然后在450?550℃下煅燒活化處理2?5h，得到以海泡石為載體的臭氧氧化催化劑。本發(fā)明還要求保護(hù)采用上述制備方法所制備的以海泡石為載體的臭氧氧化催化劑。本發(fā)明還公開了上述臭氧氧化催化劑在臭氧氧化有機(jī)物中的應(yīng)用。本發(fā)明的方法簡單，成本低，催化劑在臭氧氧化催化反應(yīng)中具有良好的催化性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種臭氧氧化催化劑及其制 備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
臭氧具有極強(qiáng)的氧化能力，可以直接氧化降解有機(jī)物，但是其氧化選擇性制約了對污水 中有機(jī)物深度礦化處理的能力。為了提高臭氧利用率和深度處理污水的能力，一般采用往臭 氧氧化污水系統(tǒng)中加入催化劑的方法。催化劑具有催化分解臭氧的作用，臭氧被轉(zhuǎn)化成氧化 性能更強(qiáng)的羥基自由，羥基自由基基本上可以氧化所有的有機(jī)物，具有深度處理污水的能力。
目前常用的催化劑分為均相和異相兩類。均相催化劑不受相間擴(kuò)散的影響、易于控制， 但是投入到水中的金屬離子難以分離不能循環(huán)使用，會使水中金屬離子濃度過高造成對環(huán)境 的二次污染和運(yùn)行成本的增加。異相催化劑可以避免均相催化劑中存在的問題，但是和均相 催化劑相比，非均相催化體系中存在相間擴(kuò)散阻力、活性位點(diǎn)與反應(yīng)底物接觸率低等問題。 因此提高異相催化劑性能，降低催化劑的生產(chǎn)成本，簡化規(guī)?；a(chǎn)工藝，是異相催化劑商 業(yè)應(yīng)用的重要條件。
此外，催化劑成本占臭氧催化氧化處理污水體系中成本的最大一部分，廢水處理項(xiàng)目中 往往需要花費(fèi)較多的資金來購買催化劑，這給臭氧催化氧化處理廢水技術(shù)的推廣帶來了很大 的阻礙。因此在保證催化劑性能的條件下如何降低催化劑的成本是技術(shù)人員需要解決的重要 問題。許多科研工作者門選用廉價的原料如：Fe2O3、MnO2等來生產(chǎn)1-9mm的球形催化劑， 但是催化劑催化性能往往較低，不能同時滿足既降低成本又保證催化劑性能。而CuO、CeO2、 等價格較為昂貴，這不僅僅給生產(chǎn)增加了較大的經(jīng)濟(jì)壓力，也制約了臭氧催化氧化技術(shù)在污 水處理領(lǐng)域的推廣。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種臭氧氧化催化劑及其制備方法和應(yīng)用， 本發(fā)明的方法簡單，成本低，催化劑在臭氧氧化催化反應(yīng)中具有良好的催化性能。
本發(fā)明提供了一種臭氧氧化催化劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將海泡石粉、活性組分與水混合，制備粒徑為1-9mm的球形料球；其中，活性組分為氧化鋅；優(yōu)選地，球形料球的粒徑為3-5mm；
(2)將料球在60-90℃下恒溫處理10-24h，然后在450-550℃下煅燒活化處理2-5h，得 到以海泡石為載體的臭氧氧化催化劑。
進(jìn)一步地，在步驟(1)中，海泡石粉的粒徑為200-325目。選用物化性質(zhì)穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng) 度大，易成型的海泡石粉為載體。
進(jìn)一步地，在步驟(1)中，海泡石粉與活性組分的質(zhì)量比為90-96:4-10。
進(jìn)一步地，在步驟(1)中，海泡石粉與水的質(zhì)量比為1.5-2.5：1。
進(jìn)一步地，在步驟(1)中，使用滾圓成型工藝進(jìn)行制粒。滾圓成型工藝，具有快速、簡 單和易放大的優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)一步地，在步驟(1)中，使用滾圓機(jī)進(jìn)行制粒，包括以下步驟：將海泡石粉、活性組 分加入滾圓機(jī)的圓盤中，噴入霧狀水作為粘合劑以形成球形的料球。
進(jìn)一步地，滾圓機(jī)的圓盤的轉(zhuǎn)速為20-60rpm。
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