[发明专利]一种掺N石墨烯-氧化铈复合催化剂及其在酸性难降解废水处理中的应用

权利要求书

1.一种掺N石墨烯-氧化铈复合催化剂在酸性难降解废水处理中的应用，其特征在于，包括：向含有有机污染物的pH为0~5的酸性难降解废水中投加掺N石墨烯-氧化铈复合催化剂和H₂O₂，通入臭氧进行催化氧化降解；

所述的掺N石墨烯-氧化铈复合催化剂的制备方法包括以下步骤：

（1）将CeO₂前驱体、碳源以及氮源加入水中，搅拌均匀，烘干；所述的CeO₂前驱体为六水合硝酸亚铈；碳源为葡萄糖；氮源为三聚氰胺、双氰胺和尿素中的至少一种；CeO₂前驱体、碳源和氮源的质量比为1~5:1:5~20；

（2）将烘干的固体研磨后，在氮气保护下焙烧，冷却，即得掺N石墨烯-氧化铈复合催化剂；

焙烧方法为：先在400~500℃焙烧0.5~2h，然后以1~10℃/min的升温速率升温至700~900℃后焙烧1~2h。

2.根据权利要求1所述的掺N石墨烯-氧化铈复合催化剂在酸性难降解废水处理中的应用，其特征在于，步骤（2）中，焙烧方法为：先在450℃焙烧1~1.5h，然后以3~6℃/min的升温速率升温至800℃后焙烧1.5~2h。

3.根据权利要求1所述的掺N石墨烯-氧化铈复合催化剂在酸性难降解废水处理中的应用，其特征在于，所述的有机污染物为单环芳香族化合物、多环芳香族化合物、杂环化合物、脂肪烃、脂肪烃衍生物和小分子有机酸中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的掺N石墨烯-氧化铈复合催化剂在酸性难降解废水处理中的应用，其特征在于，反应体系中，有机污染物的质量以酸性难降解废水的COD值计，有机污染物、H₂O₂和掺N石墨烯-氧化铈复合催化剂的质量比为1:0.5~4:0.1~3。

5.根据权利要求1所述的掺N石墨烯-氧化铈复合催化剂在酸性难降解废水处理中的应用，其特征在于，臭氧以O₂/O₃混合气体的形式通入，混合气体中臭氧浓度为1.4~110mg·L^-1，混合气体流量为0.1~0.6L·min^-1。