[发明专利]一种负载型湿式催化剂的制备方法、催化剂及应用

说明书

本发明涉及一种负载型湿式催化剂的制备方法、催化剂及应用，其中催化剂由载体和活性组分构成，载体使用活性γ‑Al₂O₃，所述活性组分选自Ni、Fe、Zn、Co四种金属元素和La、Y二种稀土元素中的一种或二种的组合。有以下优点及有益效果：本发明负载型湿式催化剂在制备过程中制备工艺简单，使用廉价易得的原料，催化剂制备成本低。本发明使用稀土盐钇对载体进行改性，钇的添加削弱了金属元素和γ‑Al₂O₃的相互作用，使金属元素的分散度有所增加，降低了金属元素的还原温度，易于还原。

技术领域

本发明属于环保领域，涉及一种废水的处理方法，尤其涉及一种高负载率有机载体湿式催化高浓度难降解废水处理技术。

背景技术

随着石油工业进一步发展、化工行业逐渐崛起和制药工业的稳步上升等相关工业的迅猛发展的影响，企业污染所导致的随工厂排污而流入自然水体中的各类化工合成物质的含量和类别均达到快速的增长，由此则会产生更多成分更加复杂的且污染物浓度很高的有毒有害的工业废水。目前国际与国内对传统的工业废水的处理主要包括为物理法、化学法、生物法以及这三种方法的组合。通过对上述几种传统的废水处理方法的不同组合，可以将部分成分单一、浓度偏低、生物降解性能较好的较为传统的废水具有较好的处理效果，而对于污染物的浓度高、较难生物生化降解的某些工业废水则降解效率很低，甚至某些情况下工艺基本上无法运行，且在经济成本方面也会存在很大问题，在上述情况下，研发新型实用的工业污水处理新工艺则变得非常重要。在这一背景下，催化湿式氧化法作为近年来新兴的一种高效快捷的新型水处理技术则应运而生。

湿式氧化法简称WAO，是一种处理有机废水的新型的污水处理方式，要求在高温高压条件下，以气态氧作氧化剂，在液相中将大分子的有机物氧化成低毒性或无毒性的小分子有机物或无机物。

催化湿式氧化法(CWAO)是一种新型的、较为科学有效的一套工业污水处理工艺，能够处理污染物浓度高、不容易生物降解的工业有机废水。本工艺是指在加入催化剂的条件下，采用不同的氧化剂（常为空气、氧气或双氧水）将工业废水中所含有的浓度较高的有机物和含氨、氰的有毒组分氧化分解成小分子的二氧化碳、水和氮气等无毒、无害的成分。

催化湿式氧化技术(CWAO)的特点是在湿式氧化处理工艺的基础中加入了能够促进反应更易进行的催化剂，由于湿式氧化催化剂的存在，催化湿式氧化技术能够降低反应时所需要的活化能，因此不但能提高传统湿式催化氧化法的处理效果，催化湿式氧化法还能够降低反应所需的温度和反应压力，湿式催化剂的加入还能提高反应中的氧化剂对污染物的氧化分解的能力，氧化速率的加快导致反应所需时间也减少，并在一定程度上降低了反应对设备造成的的腐蚀，并降低了污水处理的成本。

非均相催化剂主要存在形式为固体，这一特点导致催化剂与废水分离比较容易，从而简化了污水处理的工艺流程，降低了污水处理的成本，并且非均相催化剂催化活性高、反应稳定性高、而且易于水分离，因此非均相催化剂成为近年来最为主要的催化剂研究对象。目前，国内外进行最多研究的非均相催化剂主要为贵金属掺杂催化剂、铜掺杂催化剂和稀土掺杂催化剂。

发明内容

本发明的目的是：为解决上述问题之一，提供一种负载型湿式催化剂的制备方法、催化剂及应用，催化剂具有高稳定性和高催化性能，载体具有强度高、稳定性好、比表面积大、价格低廉等优点，制备方法简单、廉价，可工业化，应用于催化湿式氧化技术处理实际工业废水。

为实现上述目的，本发明所设计的一种负载型湿式催化剂的制备方法。

a）将γ-Al₂O₃颗粒研磨，再经40-60目筛筛分，筛分后以去离子水反复冲洗，并在超声振荡器中反复振荡至上清液无浑浊，抽滤后取固体样于100-110℃干燥10-12h，得到湿式催化剂载体；