[发明专利]一种铜基Cu-Al2

说明书

本发明公开了一种铜基Cu‑Al₂O₃催化剂，其特征在于，是由如下步骤制备而成：步骤S1、将氧化铝、二氧化钛量子点和卡特缩合剂制备中间产物；步骤S2、中间产物、铜源、锰源、钇源、铪源、钛源制备铜基Cu‑Al₂O₃催化剂。本发明还提供了一种所述铜基Cu‑Al₂O₃催化剂的制备方法。本发明公开的铜基Cu‑Al₂O₃催化剂催化活性和催化效率高，性能稳定性好，PH适应性广泛，对含雌激素废水处理效果佳。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种铜基Cu-Al₂O₃催化剂及其在含雌激素废水处理中的应用。

背景技术

环境雌激素是一类具有雌激素活性，可模拟内源性雌激素的生理、生化作用，或具有拮抗雄性激素的效应的外源性化学物质，被广泛应用于工业化学、医疗及农业领域，并最终通过工业废水的排放进入水生坏境。这些水生环境中的环境雌激素可影响动物机体的生殖系统发育、并可能产生神经毒性作用、导致免疫系统疾病、诱导肿瘤生成并发病等。可见，对含雌激素废水进行有效处理势在必行。

目前，对含雌激素废水进行处理的方法主要有光降解和生物降解，光降解受限于光催化可见光响应范围，生物降解雌激素效果较好，但所处理的废水浓度比较小，而且生物菌有一定的选择性，一般很难找到一种对所有的雌激素都有效的微生物菌种。另外，由于废水中的雌激素浓度通常较大，很难直接用生物降解的方法进行处理。现有的如臭氧氧化、活性碳吸附、紫外光照射等降解雌激素的方法，也还普遍存在成本高、废水处理效果差、雌激素降解速率较低的缺陷。

芬顿或类芬顿催化剂是一种高级催化氧化催化剂，其常用于水中难降解有机污染物的处理，其能够催化芬顿或类芬顿反应的进行，反应过程中产生的具有强氧化性的· OH活性自由基能将水体中难降解有机污染物降解去除并矿化为对环境无污染的CO₂和H₂O，是一种环境友好的绿色催化剂。铜基Cu-Al₂O₃催化剂是一种常见的类芬顿催化剂，该类催化剂有效克服了传统芬顿催化剂对废水处理处理成本和溶液的盐度大，体系中的pH难免波动，大量的铁物种在这过程中不可避免地会沉淀生成铁泥，溶解性铁离子的大量存在也使出水中铁含量超标，还有H₂O₂利用率低等问题。然而，现有的类芬顿催化剂仍然存在PH适用范围窄、催化性能弱、化学稳定性差、催化效率低的缺陷。

为了解决上述问题，中国发明专利CN 109876811 B公开了一种类芬顿纳米催化剂及其制备和应用，所述催化剂由Fe₂O₃和纳米γ相氧化铝组成，其制备方法为：以纳米γ相氧化铝为载体，三价铁化合物为活性组分进行浸渍、烘干、煅烧。过氧化氢在催化剂的作用下能够催化氧化去除再生饮用水中有机污染物；加入到再生饮用水中，反应后进行固液分离，实现对再生饮用水的处理，该发明提供的去除再生饮用水中有机污染物应用，不仅催化剂制备工艺简单易行，成本低，而且处理方法简单，有机污染物降解效率高、清洁无污染，催化剂无活性组分析出，能够达到对再生饮用水很好的处理效果，更好地满足当前一些缺水地区对于高品质再生饮用水的迫切需求。然而，该催化剂仍然含铁，不能从根本上解决传统芬顿催化剂的弱点，且其催化活性和催化效率有待进一步改善。

可见，如何提供一种催化活性和催化效率高，性能稳定性好，PH适应性广泛，对含雌激素废水处理效果佳的类芬顿催化剂显得尤为重要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种催化活性和催化效率高，性能稳定性好，PH适应性广泛，对含雌激素废水处理效果佳的铜基Cu-Al₂O₃催化剂及其在含雌激素废水处理中的应用。

为达到以上目的，本发明提供一种铜基Cu-Al₂O₃催化剂，其特征在于，是由如下步骤制备而成：