[发明专利]一种高效催化降解酚类物质的方法

说明书

本发明属于酚类物质催化分解技术领域，具体涉及一种高效催化降解酚类物质的方法。该方法为在含有酚类物质的有机废水中加入双氧水和催化剂WO₃，室温下搅拌反应，即实现对有机废水中酚类物质的去除。所述催化剂WO₃制备为：在马弗炉中将钨酸在400℃下焙烧3 h，得到粉末状催化剂WO₃。本发明采用自制的WO₃催化剂催化H₂O₂处理含有酚类物质的有机废水，反应条件温和，处理时间较短，操作过程简单，成本较低，酚类物质特别是苯酚去除率较高，且没有二次污染的问题。

技术领域

本发明属于酚类物质催化分解技术领域，具体涉及一种高效催化降解酚类物质的方法。

背景技术

有机化工污染是当前水体环境存在的最大问题，尤其是持久性难降解有机污染物的危害更为严重，而苯酚在酚类物质中毒性最大。苯酚和其衍生物属于芳香族化合物，是一种原生质毒物，对生物体具有毒害作用，而且很难被降解，是一种重要的有机化工原料。目前对于有机废水的治理，主要是使用物理方法、化学方法、生物方法和光催化法，或者将上述方法联合使用，但处理设备较为复杂、处理费用高，使用试剂较多，不仅提高了处理成本，而且造成处理过程中二次废水的产生。且达不到有效的处理。

申请公布号为CN 107176671 A的中国发明专利申请，公开了一种WO₃降解苯酚废水的方法。步骤如下：苯酚废水的初始浓度控制在5-20 mg/L、pH值在2-6.3；在所得苯酚废水中加入WO₃和30%的双氧水，放置在暗处搅拌30-60 min；其中，以质量体积比计，苯酚废水∶WO₃∶双氧水=100 mL∶30-70 mg∶0.5-2 mL；所述WO₃为三维微/纳米分级结构，按下述方法制备获得：采用溶剂热法以WCl₆为钨源、无水乙醇为溶剂，制备出前驱体产物；然后将前驱体产物在500-700 ℃煅烧2-5 h，冷却至室温，即得WO₃；在空气气氛下，将配备有紫外滤光片滤去波长低于400 nm紫外光的氙灯光源置于所得体系正上方距离液面10-15 cm处，照射3~5 h。该发明专利申请中用于催化降解苯酚废水的WO₃-x可以吸收波长小于445−475nm的可见光，可用作可见光光催化剂，而且随着煅烧温度的升高，带隙逐渐变窄，样品对可见光的吸收区域随之增加。也就是说，该发明专利申请中的催化剂需要在滤去波长低于400 nm紫外光的氙灯光源下才能实现其催化功能。

发明内容

本发明为解决现有技术中含有酚类物质有机废水处理方法的处理设备较为复杂、处理费用高，使用条件多的问题，提出了一种高效催化降解酚类物质的方法，该方法针对主要含有酚类物质的有机废水进行高效处理，处理方法简单高效。

本发明的技术方案如下：

WO₃催化剂制备：在马弗炉中将钨酸在390～410℃下焙烧3 h，得到粉末状高效催化剂WO₃。

WO₃催化剂催化H₂O₂氧化处理含有酚类物质的有机废水：在含有酚类物质的有机废水中加入双氧水和催化剂WO₃，室温下搅拌反应，可实现对有机废水中酚类物质的去除。

其中，有机废水中酚类物质的浓度为300 mg/L；双氧水中H₂O₂的浓度为质量百分比30%；

有机废水中酚类物质、双氧水中H₂O₂和催化剂的重量比为3:6:1～2。

所述室温为25℃，所述搅拌采取机械搅拌器和磁力搅拌器均可，优选机械搅拌器。

所述酚类物质可以为苯酚或间甲酚，优选为苯酚；所述反应时间为2～4 h，优选为4 h。

本发明的有益效果为：