[发明专利]一种炭基催化材料及其应用

说明书

本发明涉及资源回收技术领域，尤其涉及一种炭基催化材料及其应用。本发明公开了一种炭基催化材料，由以下方法制得：在氮气或惰性气体的气氛下，将干燥的含油浮渣进行热解，得到炭基催化材料。本发明中将含油浮渣资源化再利用，将其作为炭基催化材料的制备原料，将含油浮渣变废为宝的同时节省了炭基催化材料的制备成本，同时避免了含油浮渣的污染；含油浮渣通过一步热解即可得到炭基催化材料，制备方法简单快捷。该炭基催化材料活化过硫酸盐对有机污染物的降解率高，且降解速度快。

技术领域

本发明涉及资源回收技术领域，尤其涉及一种炭基催化材料及其应用。

背景技术

石化行业的发展促进了经济的发展，但是也带来了大量的污染物，如含油浮渣等，需要寻找一种高效、经济的方法处理含油浮渣。随着世界范围内对成品油需求的不断增加，石油精制工艺及相关废水处理工艺产生的含油污泥预计将以更快的速度增长，并在世界范围内积累大量的含油污泥以及浮渣。含油污泥是一种顽固的残渣，其特征是水、油、脂肪、固体、有机化合物和金属的乳液。在有机化合物中，最常见的有烷烃、环烷烃、苯、甲苯、二甲苯、酚和多环化合物等多种难降解的石油碳氢化合物(PHCs)，具有毒性、致突变性和致癌性，并且伴随着恶臭气味，会对土壤、水体和空气造成严重污染，危害人体健康。对于含油浮渣的处理，目前有焚烧法、生物处理法、溶剂萃取法、高温处理法等，但经济成本较高，且大多以回收利用含油浮渣中的油组分为目的或作为危废处理。因此，需要寻找一种高效、经济的方法处理含油浮渣。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种炭基催化材料及其应用，该炭基催化材料由含油浮渣经过一步热解得到，将含油浮渣回收利用，避免了含油浮渣的污染，也节省了炭基催化材料的制备成本，而且该炭基催化材料活化过硫酸盐对有机污染物的降解率高，且降解速度快。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种炭基催化材料，由以下方法制得：

在氮气或惰性气体的气氛下，将干燥的含油浮渣进行热解，得到炭基催化材料。

本发明中，氮气或惰性气体的流量为1～300mL/min，优选为20-120mL/min。

所述干燥的含油浮渣通过将含油浮渣进行烘干得到。

所述干燥的含油浮渣的热解温度为100℃～1000℃，优选为300℃～1000℃，时间为1～10h，升温速率为1～10℃/min，优选为1-7℃/min；所述烘干优选使用烘箱，所述烘箱的温度为40～100℃，优选为50℃-90℃，所述烘干的时间为1-5天，优选为1-3天。

本发明将含油浮渣资源化再利用，将其作为炭基催化材料的制备原料，将含油浮渣变废为宝的同时节省了炭基催化材料的制备成本，同时避免了含油浮渣的污染；含油浮渣通过一步热解即可得到炭基催化材料，制备方法简单快捷。且炭基催化材料具有较好的催化活性。

本发明还提供了上述炭基催化材料活化过硫酸盐降解废水中有机污染物的应用。该炭基催化材料活化过硫酸盐对有机污染物的降解率高，且降解速度快。

本发明中，上述应用具体为：将炭基催化材料进行研磨后，再与过硫酸盐混合后加入到有机污染物中进行搅拌。

本发明中，所述废水的pH值为1～11，适用于各种污水，实用价值高。

所述有机污染物为苯酚、双酚A和溴苯中的一种或多种；

所述过硫酸盐为过一硫酸盐或过二硫酸盐。

本发明中，所述炭基催化材料、所述过硫酸盐与所述有机污染物的质量比为(0.05-2)：(0.02-5)：(0.005-0.3)，优选为(0.05-1):(0.05-3):(0.005-0.2)。

本发明还提供了一种炭基催化剂，由以下方法制得：