[发明专利]湿式氧化催化剂及其制备方法和在吡唑醚菌酯生产废水处理中的应用

说明书

本发明公开了一种湿式氧化催化剂及其制备方法和在吡唑醚菌酯生产废水处理中的应用，该湿式氧化催化剂包括水稻秸秆生物炭载体及负载其表面和孔隙中的活性金属和/或其合金，活性金属为Cu、Fe和Cr。制备方法包括将水稻秸秆生物炭和活性金属盐加入去离子水中浸渍搅拌、超声和干燥后，将所得干燥样品与氮源混合，在非活性气体条件下进行分段焙烧，将所得焙烧样品进行酸浸泡处理、干燥，得到湿式氧化催化剂。该催化剂原材料简单易得，易于从废水中分离回收，能够处理高浓度吡唑醚菌酯生产废水，COD和TOC去除率高，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于催化材料制备技术领域，具体涉及一种湿式氧化催化剂及其制备方法和在吡唑醚菌酯生产废水处理中的应用。

背景技术

吡唑醚菌酯具有高效、低毒、对环境友好等优点，被广泛用于黄瓜白粉病、霜霉病和香蕉黑星病等作物的病害防治，拥有广阔的市场前景。吡唑醚菌酯合成废水中主要含有甲苯、甲醇、四氢呋喃、对氯苯肼及其衍生物、对氯苯胺、正己烷、丙烯酸甲酯等有机特征污染物，COD超过4万mg/L，具有成分复杂、毒性大、COD高、含盐量高等特点，属于高浓度难降解有机化工废水。因此，研究探索一种吡唑醚菌酯生产废水高效预处理技术成为了目前的难点。

催化湿式氧化技术是一种高效降解高浓度有机废水中有机污染物的高级氧化技术，其对石化、染料、农药、印染、皮革等行业产生的高浓度有机废水均具有较好的COD去除效果。在这一过程中，催化剂的存在可有效降低反应的苛刻条件，使催化湿式氧化过程变得更为安全环保，具有更强的可操作性。因此，催化剂的研发对于催化湿式氧化来说具有十分重要的意义。但是，大多数催化材料在开发方面存在难度大、成本高、不易制备等缺点，不能完全满足废水处理的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够处理高浓度有机废水、对废水的COD和TOC去除率高、制备简单、可操作强、具有较强应用价值的湿式氧化催化剂及其制备方法和在吡唑醚菌酯生产废水处理中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种湿式氧化催化剂，所述湿式氧化催化剂包括水稻秸秆生物炭载体，所述水稻秸秆生物炭载体的表面及孔隙内负载有活性金属和/或其合金，所述活性金属为Cu、Fe和Cr。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种湿式氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将水稻秸秆生物炭和活性金属盐加入去离子水中浸渍并搅拌，然后超声，所述活性金属盐包括金属Cu盐、金属Fe盐和金属Cr盐，经干燥后，得到干燥样品；

(2)将所得干燥样品与氮源混合，在非活性气体条件下进行分段焙烧，先于400℃～500℃进行一段焙烧，然后于600℃～800℃进行二段焙烧，得到焙烧样品；其中，所述非活性气体为氮气和惰性气体中的至少一种；

(3)将所得焙烧样品进行酸浸泡处理，经干燥后，得到湿式氧化催化剂。

上述的湿式氧化催化剂的制备方法，优选的，步骤(1)中，所述金属Cu盐为CuCl₂，所述金属Fe盐为FeCl₃，所述金属Cr盐为CrCl₃，所述水稻秸秆生物炭、金属Cu盐、金属Fe盐、金属Cr盐的质量比为4～6∶0.5～2∶0.5～1∶0.2～0.5，所述水稻秸秆生物炭的质量与水的体积比为0.5g～4.0g∶25mL～100mL。

上述的湿式氧化催化剂的制备方法，优选的，步骤(1)中，所述超声的时间为20min～30min，所述干燥为真空干燥，所述真空干燥的条件为：真空度0.05MPa～0.1MPa，真空干燥的温度为50℃～100℃，真空干燥的时间为12h～24h。