类Fenton法深度处理印染废水催化剂的制备和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103877978103877978A(43)申请公布日2014.06.25(21)申请号201210563943.6(22)申请日2012.12.21(71)申请人中国科学院大连化学物理研究所地址116023辽宁省大连市中山路457号(72)发明人孙承林刘培娟卫皇曌于永辉蒋文天杨旭王亚旻(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人马驰(51)Int.Cl.B01J23/755(2006.01)C02F1/72(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图1页附图1页(54)发明名称类Fenton法深度处理印染废水催化剂的制备和应用(57)摘要水处理领域中的一种用于类Fenton法深度处理印染废水催化剂的制备及其应用。催化剂以过渡金属Cu、Fe、Ni为活性组分，以锆铝复合氧化物为载体，通过等体积浸渍焙烧法制备，主要用于难降解印染废水的处理。本发明所制得的催化剂在反应温度=20℃，pH=2～7，H2O2(mg/L):COD(mg/L)=0.3～1.5，停留时间=1h的反应条件下，处理COD浓度大于240mg/L的印染废水，处理后出水COD<50mg/L；该催化剂在中试实验中连续运行100h后催化活性保持不变，可在类Fenton法深度处理印染废水的工业化应用中进行推广。CN103877978ACN103879ACN103877978A权利要求书1/1页1.一种用于类Fenton法深度处理印染废水的催化剂，其特征在于：以过渡金属Cu、Fe、Ni的氧化物为活性组分，以锆铝复合氧化物为载体，Cu、Fe、Ni于催化剂中的负载量为0.5～4wt.%；采用等体积浸渍焙烧法制备出用于降解印染废水，且具有高活性、高稳定性的类Fenton催化剂。2.一种权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：（1）将活性组分前驱体配置成前驱体盐溶液；（2）将活性组分的前驱体盐溶液采用常压等体积浸渍或真空等体积浸渍到锆铝复合氧化物载体上，浸渍0.5h~12h；以金属元素计，控制催化剂中最终活性组分负载量为0.5~4wt.%；（3）将浸渍后的固体在25~120℃下干燥1~5h，然后于300~500℃下焙烧2~7h。3.按照权利要求2所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述活性组分前驱体为硝酸铁、硝酸镍、硝酸铜中的一种。4.按照权利要求2所述催化剂的制备方法，其特征在于：载体的制备步骤为：（1）将0.2～0.8mol的ZrOCl2·8H2O及0.2～0.8molAl(NO3)3·9H2O溶解到1～2.5L的纯水中，加入0～2mol的硝酸防止水解，并加入0～200ml双氧水，搅拌20min配制成锆铝复合盐溶液；（2）向加热到60~80℃的锆铝复合盐溶液中，以10ml/min的速率逐滴加入1~2.5L的12.5wt.%氨水中，或者将锆铝复合盐溶液以15ml/min的速率逐滴加到1~2.5L的12.5wt.%氨水中；（3）胶体常温老化12h，真空过滤并洗涤，所得滤饼挤条；（4）挤出物在25～120℃进行一步或两步干燥2～24h，然后在500～800℃进行一步或两步煅烧2～8h，制得锆铝复合氧化物载体。5.一种权利要求1所述催化剂的应用，其特征在于：所述催化剂用于类Fenton法深度处理印染废水。6.按照权利要求5所述催化剂的应用，其特征在于：所述催化剂用于处理难降解印染废水，印染废水COD>240mg/L，BOD5/COD<0.3。7.按照权利要求5或6所述催化剂的应用，其特征在于：类Fenton法深度处理反应条件为：反应温度=20℃，初始pH=2.0~7.0，H2O2(mg/L):COD(mg/L)=0.3～1.5，空速=0.5~2.0h-1。2CN103877978A说明书1/6页类Fenton法深度处理印染废水催化剂的制备和应用技术领域[0001]本发明涉及以过渡金属Cu、Fe、Ni为活性组分，以锆铝复合氧化物为载体的负载型催化剂及其制备方法，可用于类Fenton法深度处理难降解印染废水，属于水处理技术和功能材料领域。背景技术[0002]近年来高级氧化技术（AdvancedOxidationProcess,AOPs）处理难降解有机废水受到了人们的普遍关注，其中催化湿式过氧化氢氧化技术（CatalyticWetPeroxideOxidation，简称CWPO）采用氧化性较强的过氧化氢做氧化剂，在反应过程中过氧化氢分解为氧化性更强的羟基自由基（·OH），进而将有机污染物氧化为小分子有机物质甚至直接矿化为H2O和CO2，整个过程中不会产生刺激性有害气体。CWPO技术是1894年Fenton首先发现和提出的，因此又称为Fenton技术