[发明专利]一种利用过氧化氢为调控剂的高比表面积臭氧氧化催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种利用过氧化氢为调控剂的高比表面臭氧氧化催化剂的制备方法，所述方法以水泥、石英石、黏土、石膏为主要原料，以Fe₂O₃作活性组分，以H₂O₂为比表面积调控剂。将石英、黏土、石膏、氧化铁球磨混合均匀后，置于成型机中，添加0.5 wt%‑2 wt%的H₂O₂溶液转动造粒，制备8‑10mm的球形催化剂坯体，在室温下洒水养护5‑7天得到高强度臭氧氧化催化剂。制备的催化剂密度为2.14‑2.80 g/cm³，气孔率为45‑60%，吸水率为35‑45%，比表面积为80g/m²‑115 g/m²，抗压强度高于500N。本发明通过改变H₂O₂的量达到调控催化剂BET的目的，有效解决了臭氧氧化催化剂比表面积较低、催化效率低的问题。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，涉及一种利用H₂O₂为调控剂的高比表面积臭氧氧化催化剂的制备方法。

背景技术

催化臭氧氧化技术分为均相催化氧化技术和非均相催化氧化技术。均相催化氧化技术中的催化剂多为过渡金属离子，通过过渡金属催化臭氧产生羟基自由基。均相催化可以取得明显的催化效果，但是催化剂以离子形态分布在水中，难以分离，反应完成后，催化剂就会和处理后的废水一同排出，使得催化剂难以回收，这不仅造成了催化剂浪费，还会提高废水中重金属离子的浓度。

非均相催化氧化技术是将催化剂固定在载体上进行催化氧化。目前，非均相催化剂有两类，一是固态金属催化剂，以稀土系、铜系和贵金属为主，这些催化剂制造成本较高，一般较少使用。二是负载型催化剂，将金属盐通过一定的手段负载在载体上，形成催化剂。此种催化剂不仅能催化臭氧产生氧化性更强的羟基自由基，还解决了非均相催化剂不能回收的问题，避免了二次污染。

本发明拟以水泥、石英、石膏为主要原料，以Fe₂O₃作为活性组分，以黏土为粘结剂，以H₂O₂作为BET调控剂，采用滚动成球法制备BET可调控免烧结臭氧氧化催化剂，解决了催化剂在使用过程中比表面低、催化效率低的问题，提高了使用寿命，降低了污水处理企业运行成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用H₂O₂为调控剂的高比表面积臭氧氧化催化剂的制备方法，旨在解决催化剂BET较低、活性位点较少、催化效率低的问题。

本发明采用的技术方案如下：本发明以水泥、石英、黏土、石膏为主要原料，以Fe₂O₃作活性组分，以H₂O₂为BET调控剂，采用滚动成球法制备BET可调控臭氧氧化催化剂。包括以下步骤：

（1）称取一定量的石英、黏土、石膏磨细备用；

（2）将（1）所述原料置于球磨罐中，加入水泥、Fe₂O₃，充分球磨、混匀后得到混合料；

（3）将（2）所述混合料在成型机中成型为粒径8-10mm 的球形催化剂；

（4）将（3）制备的催化剂置于室温下养护5~7天，得到臭氧氧化催化剂。

在优选实施方式中，所述水泥的加入量为总质量的45 wt%-60 wt%。

在优选实施方式中，所述黏土的加入量为总质量的15 wt%-25 wt%。

在优选实施方式中，所述石英石的加入量为总质量的10 wt%-20 wt%。

在优选实施方式中，所述石膏的加入量为总质量的3 wt%-10 wt%。