[发明专利]一种光催化臭氧催化氧化催化剂及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种光催化臭氧催化氧化催化剂及其制备和应用，制备方法包括：在搅拌的条件下混合钛酸丁酯和无水乙醇，形成溶液A；在恒温搅拌的条件下，依次加入无水乙醇、蒸馏水、冰醋酸和硝酸锌，形成溶液B；在搅拌条件下，将溶液B缓慢地加入溶液A中，得到混合溶液C；在持续搅拌的条件下，向混合溶液C中分别依次加入结晶四氯化锡，锡粉，硼氢化钠，搅拌持续到溶液全部转变成糊状混合物；对糊状混合物进行真空煅烧后，取出并洗涤干燥，得到复合催化剂TiO₂/ZnO₂/SnO₂。通过本发明的技术方案，制备的催化剂产品，对制革废水进行深度处理，通过光催化反应和臭氧催化氧化协同作用，提高了处理效果，无二次污染。

技术领域

本发明涉及制革废水技术领域，具体而言，涉及一种催化剂的制备方法及制备的催化剂和催化剂的应用，以及一种制革废水光催化臭氧催化氧化处理方法。

背景技术

制革废水中难降解的有机物浓度高，降解这些有机物是处理有机废水的关键。制革废水中除了有机化合物，如在进行脱脂软化、复鞣、染色加脂过程中使用加脂剂、复鞣剂、助剂，还有在原始皮革存在的蛋白质和脂肪等等，这些不可进行生物降解的有机物大大增加了废水处理的难度。

制革废水主要包括两个部分：分为基础的一级处理、深度的二级处理。一级处理指的就是简单基础的物化处理方式，利用过滤、沉降、气浮及絮凝的沉淀等的一系列的物理化学的方法的对废水进行初级的处理，除去较大的污染物，如动物的皮毛；二级的处理指的是更高一级的深度处理，其中以生物处理、臭氧氧化处理、光电催化处理以及Fenton处理法等高级处理法的发展前景较好。

相关技术中，二级深度处理工艺，包括培养高效菌种、膜分离法、催化组合技术等，在众多制革废水的处理方法中，光催化技术、臭氧催化氧化技术得到了越来越广泛的关注和重视。然而，这些处理工艺的降解率较低，容易对处理后的生物污泥或化学污泥等造成的二次污染，单独高级氧化处理效率不高。而且现有技术中的催化剂仅仅针对光催化技术或者仅仅针对臭氧催化氧化技术具有一定的催化效果，难以满足制革废水深度处理的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提供一种催化剂的制备方法及制备的催化剂和催化剂的应用，以及制革废水光催化臭氧催化氧化处理方法，能够有效对经过物化生化处理后的制革废水进行深度处理，而且反应条件温和，无二次污染。采用本发明提出的催化剂进行制革废水光催化臭氧氧化，大大提高了制革废水中的COD去除率，有利于制革废水的达标排放，减少生物污泥和化学污泥的排放量，工业应用价值比较大。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的技术方案提供了一种催化剂的制备方法，所述催化剂适用于制革废水的光催化臭氧催化氧化，制备方法包括以下步骤：

在搅拌的条件下混合钛酸丁酯和无水乙醇，形成溶液A，其中，钛酸丁酯和无水乙醇的体积配比为(2-4)：(3-4)；

量取无水乙醇，放入容器中，将容器放在恒温磁力搅拌器上，在恒温磁力搅拌的条件下，依次加入蒸馏水、冰醋酸和硝酸锌，形成溶液B，其中，溶液B中的无水乙醇与溶液A中的无水乙醇体积配比为(3-5)：(3-4)，溶液B中无水乙醇、蒸馏水、冰醋酸的体积配比为(30-50)：(5-10)： (12-14)，硝酸锌的添加量为4g/100mL-10g/100mL；

在搅拌条件下，将溶液B缓慢地加入溶液A中，得到混合溶液C；

在持续搅拌的条件下，向混合溶液C中分别依次加入结晶四氯化锡，锡粉，硼氢化钠，搅拌持续到溶液全部转变成糊状混合物，其中，结晶四氯化锡的添加量为1g/100mL-4g/100mL，锡粉的添加量为1g/100mL-5 g/100mL，硼氢化钠的添加量为0.6g/100mL-1.5g/100mL；