[发明专利]一种臭氧氧化催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种臭氧氧化催化剂，包括载体和活性组分，所述载体为活性炭，所述活性组分为Ru，所述Ru的负载量为0.1‑5％，以质量计，所述催化剂的粒径小于1.5mm。本发明还公开该臭氧氧化催化剂制备方法，将设计配比的活性炭和RuCl₃溶液等体积浸渍，混合均匀，进行干燥处理，将干燥后的混合物进行微波处理，微波处理的功率为300‑500w，处理时间为2‑5分钟，制得催化剂成品。本发明的臭氧氧化催化剂具有高催化活性，寿命长，催化剂制备成本低，抗冲击能力得到很大提高，使用过程中活性物质和载体无溶出。

技术领域

本发明涉及臭氧氧化技术领域，特别是涉及一种臭氧氧化催化剂，进一步的，本发明还涉及该臭氧氧化催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

近年来，内分泌干扰物对饮用水造成了严重的污染；这类物质在水中的浓度一般较低，大多难以生物降解，传统水处理技术也难以有效去除。臭氧氧化技术可有效去除这些有机污染物，但矿化效果不高，不易将其彻底氧化为CO₂和H₂O，而催化臭氧氧化法则具有更高的矿化效果,即更高的TOC(总有机碳)去除率)。

目前催化臭氧氧化,尤其是非均相催化臭氧氧化,是臭氧氧化领域的研究热点；已报道可用的催化剂包括金属氧化物,如Fe₂O₃,MnO₂,Al₂O₃,Ce₂O₃,WO₃-TiO₂和CexZr1-xO₂、负载金属或金属氧化物,如Fe/AC,Cu/Al₂O₃,Fe/SBA-15,MnO₂/Al₂O₃和RuO₂/Al₂O₃,和一些多孔材料,如活性炭、碳纳米管和沸石,但现有催化剂普遍存在活性低、寿命短、活性物质或载体溶出的问题。

因此，针对高品质再生水双膜法处理工艺面临的浓水难处理问题，急需研制出一种高性能的臭氧氧化催化剂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种臭氧氧化催化剂，该催化剂具有高催化活性，寿命长，催化剂制备成本低，抗冲击能力得到很大提高，并且活性物质和载体无溶出问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种臭氧氧化催化剂，包括载体和活性组分，所述载体为活性炭，所述活性组分为Ru。

上述臭氧氧化催化剂，其中，所述载体为煤质活性炭。

上述臭氧氧化催化剂，其中，所述Ru的负载量为0.1-5％，以质量计。

上述臭氧氧化催化剂，其中，所述Ru的负载量为0.5％，以质量计。

上述臭氧氧化催化剂，其中，所述催化剂的粒径小于1.5mm。

上述臭氧氧化催化剂，其中，所述催化剂的粒径为0.5-1.5mm。

进一步地，本发明还提供了一种臭氧氧化催化剂的制备方法，其包括如下步骤；

a、将设计配比的活性炭和RuCl₃溶液等体积浸渍，混合均匀；

b、将所述步骤a中混合均匀的混合液进行干燥处理；

c、将所述步骤b中干燥后的混合物进行微波处理，微波处理的功率为300-500w，处理时间为2-5分钟，制得催化剂成品。

进一步地，本发明还提供了臭氧氧化催化剂在污水处理中的应用。

上述臭氧氧化催化剂在污水处理中的应用，其中，在催化臭氧氧化过程中，溶液的pH值大于8。