[发明专利]一种臭氧氧化催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种臭氧氧化催化剂及其制备方法，属于催化臭氧氧化技术领域。采用的技术方案是：包括负载有活性成分的载体，对载体进行改性，用改性后的载体负载具有催化活性的金属氧化物，得到臭氧氧化催化剂，所述载体包括沸石、海泡石、陶粒、氧化铝、麦饭石和硅藻土中的至少一种。本发明具有催化活性高、使用寿命长的效果。

技术领域

本发明涉及催化臭氧氧化技术领域，尤其涉及一种臭氧氧化催化剂及其制备方法。

背景技术

随着社会经济的发展和工业化进步，工业废水和生活污水中含有越来越多的人工合成化合物，导致水体中存在的高稳定性有机物含量增多，这类有机物对水环境造成了严重污染，一般以化学需氧量(COD)作为有机污染的参数。经济有效地除去水中这类难降解的有机污染物是目前水处理领域的研究热点。

以臭氧为氧化剂处理水中的有机污染物是水处理中的一项重要技术，但臭氧在水中的溶解度低、传质效率低、与有机物的反应具有很强的选择性、对微污染饮用水体的矿化度很低，臭氧在氧化过程中溢出率大，这些问题影响了臭氧氧化技术在水处理中的应用。针对这些问题，目前出现了催化臭氧氧化技术，通过添加催化剂，加快臭氧链式反应产生羟基自由基的速度，提高臭氧对水体中有机污染物的氧化能力。

现有技术中，公布号为CN106964353A的中国专利公开了一种用于臭氧催化高级氧化处理污水的过渡金属催化剂及制备和臭氧催化高级氧化处理污水方法，以改性活性炭为载体，浸渍于过渡金属盐溶液中，通过烘干和焙烧制得过渡金属催化剂。该方案通过用EDTA对活性炭进行改性，增加了活性炭度催化剂的负载稳定性。但以活性炭为催化剂载体，在长期使用中会因臭氧的强氧化作用而出现结构坍塌、微孔缺失，催化活性降低的问题，不利于臭氧催化剂的多次回收重复利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种臭氧氧化催化剂的制备方法，具有催化活性好、使用寿命长的优点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种臭氧氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将载体粉碎后置于pH值为8～9的多巴胺水溶液中，得到改性载体，优选的，所述多巴胺水溶液的质量浓度为0.5～5g/L，所述载体在多巴胺水溶液中的浸泡搅拌时间为20～24h。

步骤二：将改性载体置于含活性成分的溶液中浸泡，对浸泡后的改性载体进行干燥，得到含有活性成分的改性载体，优选的，所述干燥温度为95～110℃，干燥时间为3～8h。

步骤三：将步骤二得到的含有活性成分的改性载体焙烧，即得，优选的，所述焙烧温度为400～500℃，焙烧时间为3～5h。

所述载体包括沸石、海泡石、陶粒、氧化铝、麦饭石和硅藻土中的至少一种。

所述活性成分包括锰、钴、钛、铁、镍、铜、锌和铈元素中的至少一种。

实施上述技术方案，将载体置于多巴胺水溶液中，使载体上形成附着作用极强的聚多巴胺层，利用聚多巴胺层吸附含活性成分的溶液中的活性成分，经过焙烧后形成含有活性成分的载体，即臭氧氧化催化剂。本发明中的活性成分是锰、钴、钛、铁、镍、铜、锌和铈元素中的至少一种，这些活性成分被吸附在载体上，经过焙烧后形成金属氧化物，实现对臭氧氧化的催化。