[發(fā)明專利]一種用于石化廢水處理的銅-錳/三氧化二鋁催化劑及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210536692.6
• 申請(qǐng)日: 2022-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN114632524A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳昌永;付麗亞;王輝;王盼新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國環(huán)境科學(xué)研究院;河南安翼環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/889
• 分類號(hào): B01J23/889;B01J37/02;C02F1/72;C02F1/78;C02F103/36
• 代理公司: 北京棧橋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉婷

一種用于石化廢水處理的銅?錳/三氧化二鋁催化劑及其制備方法，屬于催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域。包括以下重量份的組分：50?80份Al₂O₃活化復(fù)合載體、10?20份第一活性組分、10?20份第二活性組分以及3?5份競(jìng)爭(zhēng)吸附助劑。本發(fā)明以Al₂O₃活化復(fù)合載體作為催化劑載體，將金屬活性組分浸漬在其表面，使制備的催化劑顆粒具有比表面積大、活性位點(diǎn)多以及吸附效果好等特性，且Al₂O₃活化復(fù)合載體是通過在現(xiàn)有Al₂O₃的基礎(chǔ)上，在其表面通過低溫等離子體刻蝕形成粗糙結(jié)構(gòu)，然后置于PTFE乳液中浸泡，形成納米級(jí)晶須結(jié)構(gòu)的同時(shí)，配合射頻等離子體能量供給的方式活化處理，增加了Al₂O₃活化復(fù)合載體表面積的，提高了活性位點(diǎn)，使制備的催化劑負(fù)載量大且均勻，催化性能好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于石化廢水處理的銅-錳/三氧化二鋁催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

用煉油生產(chǎn)中的副產(chǎn)氣體、石腦油等輕油或重油為原料進(jìn)行熱裂解生產(chǎn)乙烯等化工原料并進(jìn)一步反應(yīng)合成各種有機(jī)化學(xué)產(chǎn)品，在此過程中排出的廢水稱為石化廢水；合成橡膠及合成塑料、纖維、洗滌劑等產(chǎn)品以及苯、蔡、甲醇、甘油、乙醛等化工原料生產(chǎn)過程中排出的廢水均為石化廢水。

石化廢水的水量大，組分復(fù)雜，因石油化工產(chǎn)品繁多，反應(yīng)過程和單元操作復(fù)雜，廢水性質(zhì)復(fù)雜多變；廢水中有機(jī)物特別是烴類及其衍生物含量高，并含有多種重金屬。石油化工廢水來源眾多，組分各異，與生產(chǎn)流程密切相關(guān)，因此廢水的水質(zhì)水量很難確定。

石化廢水處理難度較大、投入費(fèi)用較高、對(duì)環(huán)境的污染構(gòu)成嚴(yán)重污染等問題；隨著國 家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷深化，改善和解決石化廢水對(duì)環(huán)境污染的問題，已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要解決的課題。

非均相催化臭氧氧化通過催化臭氧分解產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的羥基基自由基，可以降解水中難以單獨(dú)臭氧氧化的有機(jī)污染物并將其徹底礦化。該方法對(duì)催化劑具有極強(qiáng)的依賴性，而現(xiàn)有的用于處理石化廢水的催化劑比表面積小、其表面活性位點(diǎn)低，導(dǎo)致催化性能低，同時(shí)，制備的催化劑的載體顆粒表面與活性組分之間的結(jié)合力不強(qiáng)，使制備的催化劑負(fù)載量小，且不夠均勻，浸漬處理時(shí)，浸漬液使用量大，造成資源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述存在的問題，本發(fā)明專利提供了一種活性位點(diǎn)、催化性能好的用于石化廢水處理的銅-錳/三氧化二鋁催化劑及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于石化廢水處理的銅-錳/三氧化二鋁催化劑，包括以下重量份的組分：50-80份Al₂O₃活化復(fù)合載體、10-20份第一活性組分、10-20份第二活性組分以及3-5份競(jìng)爭(zhēng)吸附助劑，其中，所述第一活性組分是質(zhì)量比為1:2的CuO和Cu₂O組成的混合物，所述第二活性組分為MnO，所述競(jìng)爭(zhēng)吸附助劑為檸檬酸、酒石酸、三氯乙酸或草酸中的任意一種，通過競(jìng)爭(zhēng)吸附助劑的添加，可使兩種活性組分達(dá)到均勻地分布在Al₂O₃活化復(fù)合載體上。

進(jìn)一步地，所述Al₂O₃活化復(fù)合載體的比表面積為430-450m/g，孔容為0.5-0.9mL/g。

進(jìn)一步地，所述Al₂O₃活化復(fù)合載體的制備方法為：

S1、按照質(zhì)量比為1:3的比例將Al(NO₃)₃·9H₂O溶解在無水乙醇中，在50-70℃的溫度條件下加熱處理，并攪拌，然后調(diào)節(jié)pH6-7后繼續(xù)反應(yīng)2-3h后，得到混合基液，并向所述混合基液中加入相對(duì)于混合基液重量0.8-1wt%的摩爾濃度為13.4mol/L的濃HNO₃后，生成Al₂O₃凝膠；