[發(fā)明專利]一種臭氧氧化苯乙烯催化劑及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810029586.2
• 申請(qǐng)日: 2018-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN108479760B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧林剛;邵高聳;許陽光;王會(huì)婭;李向欣;張博宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院
• 主分類號(hào): B01J23/34
• 分類號(hào): B01J23/34;B01J23/72;B01J23/75;C02F1/78;C02F101/32
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明提供了一種臭氧氧化苯乙烯催化劑的制備方法，包括如下步驟：將γ?Al₂O₃置于金屬鹽的水溶液中，進(jìn)行浸漬，得到負(fù)載金屬離子的γ?Al₂O₃；所述金屬鹽為銅、鈷或錳的水溶性鹽；將負(fù)載金屬離子的γ?Al₂O₃進(jìn)行焙燒，得到臭氧氧化苯乙烯催化劑。本發(fā)明所提供的制備方法得到的臭氧氧化苯乙烯催化劑使用過程不需要使用紫外線照射，且在室溫下，對(duì)濃度為5mg/L的苯乙烯模擬廢液進(jìn)行洗消處理，經(jīng)30min，苯乙烯的洗消率即可達(dá)到76.8～82％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)物氧化處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種臭氧氧化苯乙烯催化劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

苯乙烯作為一種重要的化工原料，其廣泛應(yīng)用于合成塑料、樹脂、橡膠及復(fù)合材料等化學(xué)工業(yè)，且苯乙烯具有易揮發(fā)、有毒、易燃易爆等特性，一旦發(fā)生泄漏事故，必將造成環(huán)境污染和社會(huì)影響。因此，研究高效、便捷、綠色無污染的苯乙烯洗消技術(shù)已成為消防部隊(duì)化學(xué)事故洗消處置關(guān)鍵技術(shù)研究中亟待解決的問題。

國(guó)內(nèi)外苯乙烯有機(jī)廢氣或廢液的傳統(tǒng)處理工藝主要有活性炭吸附、吸附濃縮-催化燃燒、化學(xué)氧化法、生物法等。上述方法中活性炭吸附法僅能將苯乙烯收集起來，還需要進(jìn)一步對(duì)活性炭進(jìn)行處理，才能完整對(duì)苯乙烯的凈化；吸附濃縮-催化燃燒法工藝過程復(fù)雜，不易于工業(yè)化應(yīng)用；化學(xué)氧化法、生物法對(duì)苯乙烯的處理效率低。近年來，在化學(xué)氧化法基礎(chǔ)上發(fā)展起來了一種新技術(shù)，即臭氧氧化催化法，將臭氧氧化與催化劑結(jié)合使用，該方法具有凈化效率高的優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)有的臭氧氧化催化法所用催化劑通常為碳材料或TiO₂，且需要同時(shí)使用紫外線照射才能使催化劑發(fā)揮催化作用，由于需要發(fā)射紫外線的裝置，增加了苯乙烯廢液的處理難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種臭氧催化氧化苯乙烯催化劑及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的臭氧氧化苯乙烯催化劑使用過程中不需要紫外線照射，且具有凈化效率高的優(yōu)勢(shì)。

本發(fā)明提供了一種臭氧氧化苯乙烯催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將γ-Al₂O₃置于金屬鹽的水溶液中，進(jìn)行浸漬，得到負(fù)載金屬離子的γ-Al₂O₃；所述金屬鹽為銅、鈷或錳的水溶性鹽；

(2)將負(fù)載金屬離子的γ-Al₂O₃進(jìn)行焙燒，得到臭氧氧化苯乙烯催化劑。

優(yōu)選的，所述γ-Al₂O₃的粒徑為380～550μm。

優(yōu)選的，所述金屬鹽的水溶液中金屬離子濃度為0.5～5mol/L。

優(yōu)選的，所述γ-Al₂O₃的質(zhì)量與金屬鹽的水溶液的體積之比為1mg∶6～10mL。

優(yōu)選的，所述浸漬的時(shí)間為5～24h。

優(yōu)選的，所述焙燒包括如下步驟：將所述負(fù)載金屬離子的γ-Al₂O₃依次進(jìn)行第一焙燒、第二焙燒和第三焙燒，得到臭氧氧化苯乙烯催化劑；所述第一焙燒的溫度為150～200℃，第一焙燒的時(shí)間為25～35min；所述第二焙燒的溫度為325～375℃，第二焙燒的時(shí)間為25～35min；所述第三焙燒的溫度為580～620℃，第三焙燒的時(shí)間為3～6h。

本發(fā)明還提供了一種臭氧氧化苯乙烯催化劑，由上述技術(shù)方案制備得到，所述臭氧氧化苯乙烯催化劑中的金屬元素以MAl₂O₄和MO的形式存在，所述M為金屬元素。

優(yōu)選的，所述臭氧氧化苯乙烯催化劑的比表面積為300～500m²/g。