[發明專利]一種γ-Al2

有效

• 申請號: 201810916122.3
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109052575B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 孫文全;孫永軍;周俊;陳雷
• 申請（專利權）人: 南京化學工業園環保產業協同創新有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F103/34
• 代理公司: 南京思拓知識產權代理事務所(普通合伙) 32288
• 代理人: 呂鵬濤

本發明提供了一種γ?Al₂O₃?Ti?(Ag/W)三維粒子電極的制備方法和應用，此方法選用γ?Al₂O₃為前驅物載體，利用溶膠?凝膠法和浸漬法，將Ti、Ag和W元素負載在載體上，利用程序升溫的方式，將負載元素以金屬氧化物薄膜的的形式粘接在載體上，制得新型粒子電極γ?Al₂O₃?Ti?(Ag/W)，在三維微孔曝氣反應器中(如圖1、2)，降解煤化工廢水。本發明三維粒子電極的制備方法簡單，操作簡便，催化活性高，三維反應器采用微孔曝氣的方式處理煤化工廢水，取得了高效降解污水的效果。

技術領域

本發明屬于環保水處理領域，涉及一種γ-Al₂O₃-Ti-(Ag/W)三維粒子電極的制備方法和應用，具體涉及一種溶膠-凝膠法配合浸漬法合成γ-Al₂O₃-Ti-(Ag/W)三維粒子電極并在三維反應器內降解煤化工廢水的方法。

背景技術

煤炭能源作為我國能源結構的重要組成，對于確保我國能源供應安全具有至關重要的作用。據報告顯示，隨著國內石油、天然氣供應的日益緊張，國內化工行業出現了向煤化工傾斜的趨勢。在煤炭加工利用過程中，需要使用大量水，同時也會產生數量驚人的廢水，大量的煤化工廢水又是高污染的廢水，會對環境和生態造成嚴重破壞，也威脅到人們的飲用水安全。煤化工廢水有機物含量高，而且很多有機物是難生物降解的，甚至其中許多污染物如氰化物、雜環化合物等對極不利于微生物存活，因此煤化工廢水可生化性差，毒性大。此外，煤化工廢水色度較高，原水顏色非常深，甚至發黑，即使出水色度也比較高，出水顏色較淺些，顏色以淺黃色。因此，煤化工廢水是一種生化性較差、非常難處理、對環境危害較大的工業廢水。目前，國內外煤化工廢水處理主要為三級處理模式：一級物化預處理，二級為生化處理，三級采用物化深度處理。但是三級處理模式的處理流程和處理時間都偏長，并且處理費用相當昂貴。因此，如何快速、穩定、低能耗的處理煤化工廢水，成為煤化工廢水處理領域的熱點和難點。

電化水處理技術因其具有多功能性、高度的靈活性、易于自動化、無二次污染等其它水處理技術無法比擬的優點,正成為國內外處理技術研究的熱點課題,尤其對那些難于生化降解對人類健康危害極大的“三致”致癌、致畸、致突變有機污染物的去除具有很高的效率,并且又能節省大量的能源。因而,電化學水處理技術近年來已成為世界水處理技術相當活躍的研究領域,受到國內外的廣泛關注。

三維電極(Three-dimensional electrode)是60年代末期由Backhurst J.R提出來的，又稱為床電極(bed electrode)或粒子電極(particle electrode)。與二維降解體系相比，三維降解體系是在二維體系的陰陽極板間填充粒子顆粒，從而形成新的一極，即第三極的電化學反應器。由于填充了粒子顆粒，致使三維電極具有更大的比表面積，且粒子顆粒減短了電極板之間的距離，從而提高了傳質過程，使得電流的利用效率得到提高，保證了三維電解技術對有機污染物的處理效果。三維電解的核心是粒子電極。因為三維電極不但可以利用陰極和陽極進行直接電催化，填充的粒子電極也可以對有機污染物進行降解。所以三維電解可以極大的提升電解效率，電流效率，降低反應能耗。目前，粒子電極材料多種多樣，不同的基底材料又可以負載、摻雜多種元素。但是目前的電極材料存在以下問題：電極催化活性低、粒子電極的穩定性差、機械強度低等缺點。

發明內容

針對目前三維粒子電極存在的問題和缺陷，本發明提供了一種制備高活性離子電極的制備方法。

本發明的另一目的是提供按照該方法制備的γ-Al₂O₃-Ti-(Ag/W)三維粒子電極。

本發明的又一目的是提供該γ-Al₂O₃-Ti-(Ag/W)三維粒子電極在降解煤化工廢水中的應用。

本發明的目的可通過如下技術方案實現：