[發明專利]用于臭氧化處理的催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 202011465302.8
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112495363B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 甄崇禮;陳平;阿里·阿斯哈爾·伊斯梅爾博;廖潔嫻;吳少華;陳曉飛;周理龍
• 申請（專利權）人: 天俱時工程科技集團有限公司
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;C02F1/78;C02F1/72;B01J35/10;B01J35/02
• 代理公司: 淄博啟智達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37280
• 代理人: 任永哲

本發明屬于催化劑制備技術領域，具體涉及一種用于臭氧化處理的催化劑的制備方法。將CeO₂的前驅體和SiO₂的前驅體加入溶劑中混合均勻，得到前驅體溶液；前驅體溶液經氧氣分散后通入到甲烷?氧氣火焰中反應，得到用于臭氧化處理的催化劑CeO₂?SiO₂納米復合材料。將CeO₂的前驅體加入溶劑中混合均勻，得到前驅體溶液；前驅體溶液經氧氣分散后通入到甲烷?氧氣火焰中反應，得到二氧化鈰，二氧化鈰進行后處理得到用于臭氧化處理的催化劑。使用本發明的催化劑可以減少負載催化劑的損失，并以較少的催化劑量增加催化臭氧化過程的有效性，催化劑具有較高的去除效率，并且避免了二次污染。

技術領域

本發明屬于催化劑制備技術領域，具體涉及一種用于臭氧化處理的催化劑的制備方法。

背景技術

催化臭氧化作為一種先進的氧化過程，是最有效和最有前途的技術之一，它可以降解和去除廢水中幾乎所有類型的有機污染物。該過程基于產生包括羥基自由基和活性氧物質(ROSs)在內的非選擇性氧化物質，這些物質可以將有機污染物礦化成CO₂和H₂O。

臭氧化本身完全降解有機物的能力有限，結果可能形成有害或不希望的副產物。因此，連續的臭氧生產是必要的，這增加了該過程的能耗和運營成本。與臭氧一起使用催化劑會產生羥基自由基，該羥基自由基比臭氧能夠更好的完全降解有機污染物。

不斷增長的全球人口以及與該擴張相關的工業和經濟發展繼續加劇了全球對水的需求。每年，都會有大量新的人造化學藥品和個人護理產品(PPCP)引入環境。傳統的水處理方法對于有效管理這些新出現的污染物變得越來越困難。這些化學藥品對人類健康和環境具有毒性和危害性，因此在排放前必須將其從工業廢水中清除。

盡管均相催化臭氧化具有很多優點，但是使用的大多數過渡金屬離子催化劑對環境有毒，需要回收。一定量的過渡金屬離子溶解在水中，會導致二次污染。從水中去除這些金屬離子需要復雜的過程并增加成本。非均相催化臭氧化克服了這些缺點，適用于廢水處理。在不同的操作條件下，非均相催化劑具有更好的穩定性和更低的損失，使其在催化臭氧化方面比均相催化劑更有效。

使用貴金屬作為臭氧化催化劑引入了高制造成本，并且不適合大規模應用。

目前，亟需提供一種可以減少負載催化劑的損失、延長了催化劑的壽命的用于臭氧化處理的催化劑的制備方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于臭氧化處理的催化劑的制備方法，合成的催化劑減少了催化反應過程中過渡金屬離子的洗脫和損失，延長了催化劑的壽命，防止了水的二次污染。

本發明提供了兩種用于臭氧化處理的催化劑，一種是CeO₂-SiO₂納米復合材料催化劑，另一種是二氧化鈰催化劑。

本發明所述的用于臭氧化處理的催化劑的制備方法是將CeO₂的前驅體和SiO₂的前驅體加入溶劑中混合均勻，得到前驅體溶液；前驅體溶液經氧氣分散后通入到甲烷-氧氣火焰中反應，得到用于臭氧化處理的催化劑CeO₂-SiO₂納米復合材料。

所述的CeO₂的前驅體為2-乙基己酸鈰。

所述的SiO₂的前驅體為六甲基二硅氧烷。

所述的溶劑為二甲苯。

所述的SiO₂的前驅體與溶劑的體積比為10-16：100-200。

所述的CeO₂-SiO₂納米復合材料中CeO₂與SiO₂的摩爾比為1：1.5-9。