[發(fā)明專利]一種鐵錳鈷共摻雜負(fù)載型芬頓催化劑、制備方法及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811319288.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109529868A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王萌;韓曉琳;韓文婧;高慶平;李雪貞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濰坊職業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): B01J23/889
• 分類號(hào): B01J23/889;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 濰坊正信致遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37255
• 代理人: 王偉霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種鐵錳鈷共摻雜負(fù)載型芬頓催化劑、制備方法及其應(yīng)用，所述催化劑是以TiO₂?Al₂O₃為載體，負(fù)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(diào)節(jié)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(fā)明用于處理化工綜合廢水，提高了催化劑的催化活性和穩(wěn)定性，及對(duì)反應(yīng)廢水pH的適應(yīng)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種芬頓催化氧化技術(shù)。

背景技術(shù)

芬頓(Fenton)催化氧化是污水處理中的一種高級(jí)氧化處理技術(shù)，具有有機(jī)污染物去除率高、投資運(yùn)行費(fèi)用低、適應(yīng)多種廢水處理、設(shè)備簡(jiǎn)單和易于操作等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前常規(guī)的污水處理技術(shù)。芬頓催化氧化工藝分為均相催化和非均相催化兩種，現(xiàn)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(chǎn)生量大、不易回收，出水色度高等缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到很大的限制，一些改進(jìn)型的均相芬頓技術(shù)加快了氧化反應(yīng)過(guò)程的速率，但沒(méi)有從根本上解決工藝上存在的以上問(wèn)題。

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

但與均相芬頓法相比，現(xiàn)有技術(shù)的非均相芬頓催化劑存在活性組分單一，去除效率相對(duì)較低，多次使用后存在一定程度的消耗，表面酸堿度會(huì)發(fā)生變化影響催化劑的活性等諸多問(wèn)題。

因此，制備一種催化效果好且性能穩(wěn)定的催化劑，是非均相Fenton催化氧化技術(shù)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種催化效果好且性能穩(wěn)定的鐵錳鈷共摻雜負(fù)載型芬頓催化劑。

本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種共摻雜負(fù)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(wěn)定。

本發(fā)明所要解決的第三個(gè)技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種共摻雜負(fù)載型芬頓催化劑在廢水處理中的應(yīng)用。

為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

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

作為改進(jìn)的一種技術(shù)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(yīng)前驅(qū)物配制成催化劑浸漬液，利用浸漬法制備，然后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干、焙燒得到的。

為解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：