[發明專利]一種鐵錳鈷共摻雜負載型芬頓催化劑、制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201811319288.3
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109529868A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 王萌;韓曉琳;韓文婧;高慶平;李雪貞
• 申請（專利權）人: 濰坊職業學院
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 濰坊正信致遠知識產權代理有限公司 37255
• 代理人: 王偉霞

本發明公開了一種鐵錳鈷共摻雜負載型芬頓催化劑、制備方法及其應用，所述催化劑是以TiO₂?Al₂O₃為載體，負載有Fe、Mn、Co活性組分的共摻雜型芬頓催化劑。制備方法包括：(1)將TiO₂?Al₂O₃載體去污、干燥。(2)配制Fe³⁺、Mn²⁺和Co²⁺摩爾濃度比值為1:1:1～3:1:1的水溶液，調節pH值為6.5～7.5。(3)將TiO₂?Al₂O₃載體浸漬于浸漬液中，充分浸漬10～20h，催化劑用清水洗滌。(4)將催化劑在115～125℃烘干，然后在450～500℃下焙燒4～6h，自然冷卻得到。本發明用于處理化工綜合廢水，提高了催化劑的催化活性和穩定性，及對反應廢水pH的適應性。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種芬頓催化氧化技術。

背景技術

芬頓(Fenton)催化氧化是污水處理中的一種高級氧化處理技術，具有有機污染物去除率高、投資運行費用低、適應多種廢水處理、設備簡單和易于操作等優點，是當前常規的污水處理技術。芬頓催化氧化工藝分為均相催化和非均相催化兩種，現階段多采用均相催化。

均相芬頓法存在適宜pH值較低，pH范圍窄，鐵泥產生量大、不易回收，出水色度高等缺點，使其應用受到很大的限制，一些改進型的均相芬頓技術加快了氧化反應過程的速率，但沒有從根本上解決工藝上存在的以上問題。

非均相芬頓催化氧化利用反應過程中產生的大量強氧化性自由基(羥基自由基)氧化分解水中的有機物，將芬頓的強氧化性和催化劑的吸附、催化特性結合起來，具有出水濁度低，容易分離、回收和循環使用，不會造成二次污染等優點，也大大提高了反應體系的適用pH范圍，同時由于亞鐵等活性組分主要位于催化劑載體中，在反應過程中不易產生鐵泥沉淀，可以有效地解決均相芬頓法產生大量鐵泥的問題，

但與均相芬頓法相比，現有技術的非均相芬頓催化劑存在活性組分單一，去除效率相對較低，多次使用后存在一定程度的消耗，表面酸堿度會發生變化影響催化劑的活性等諸多問題。

因此，制備一種催化效果好且性能穩定的催化劑，是非均相Fenton催化氧化技術的關鍵。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種催化效果好且性能穩定的鐵錳鈷共摻雜負載型芬頓催化劑。

本發明所要解決的第二個技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種共摻雜負載型芬頓催化劑的制備方法，制備得到的催化劑催化效果好且性能穩定。

本發明所要解決的第三個技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種共摻雜負載型芬頓催化劑在廢水處理中的應用。

為解決上述第一個技術問題，本發明的技術方案是：

一種鐵錳鈷共摻雜負載型芬頓催化劑，所述催化劑是以TiO₂-Al₂O₃為載體，負載有Fe、Mn、Co活性組分的共摻雜型芬頓催化劑。

作為改進的一種技術方案，所述催化劑是以TiO₂-Al₂O₃為載體，以Fe(NO₃)₃·9H₂O、Mn(NO₃)₂·4H₂O、CoCl₂·6H₂O為反應前驅物配制成催化劑浸漬液，利用浸漬法制備，然后經過濾、洗滌、烘干、焙燒得到的。

為解決上述第二個技術問題，本發明的技術方案是：