硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：将硅藻土用酸浸泡，然后水洗至中性，干燥后，得到酸浸泡后的硅藻土；再用碱侵蚀，得到预处理后的硅藻土；然后进行多次浸渍处理，得到浸渍后的硅藻土，焙烧后，得到硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂。与现有技术相比，本发明专利技术通过将硅藻土酸洗后再用碱侵蚀，在硅藻土表面生成活性硅酸盐，然后进行多次浸渍处理，发生离子交换，使金属离子沉积在预处理后的硅藻土表面，从而提高了得到的臭氧氧化催化剂在污水中的化学需氧量的臭氧化去除率，而且活性组分的溶出量低，稳定性高，并且得到的臭氧氧化催化剂机械性能也较高，抗压强度高，不易破损。

Preparation method and application of ozone oxidation catalyst for diatomite supported polymetallic oxide

The present invention provides a method for preparing a catalyst for ozonation of diatomite supported multi metal oxides, which comprises the following steps: diatomite soaked in acid and then washed with water to neutral, drying, acid soaking diatomite; and then alkali erosion, obtained after pretreatment of the diatomite; and then repeatedly impregnated by Impregnation after the diatomite, after calcination, by ozone oxidation catalyst of diatomite supported multi metal oxides. Compared with the prior art, the invention by diatomite after pickling and alkali erosion, in the surface of diatomite activated silicate, and then repeatedly dipping treatment, ion exchange, metal ions deposited on the surface of diatomite after pretreatment, so as to improve the ozonation of COD in wastewater by ozone oxidation catalyst in the removal of rate, and the dissolution of active components in low volume, high stability, mechanical properties of the ozone oxidation and the obtained catalyst is higher, high compressive strength, not easy to damage.

【技术实现步骤摘要】
硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂的制备方法及应用
本专利技术属于催化剂
，尤其涉及一种硅藻土负载过金属氧化物的臭氧氧化催化剂的制备方法及应用。
技术介绍
臭氧是一种极强的氧化剂，在在催化剂作用下，可分解产生氧化能力极强的单原子氧(O)，羟基自由基(·OH)等氧化中间体，与水中难降解的复杂有机污染物反应，破坏其分子结构，提高其生物降解性，达到除臭、脱色、杀菌和去除有机物的目的。但臭氧对目标污染物的氧化是有一定选择性的，尤其是针对那些化学结构复杂、难以被生物降解的有机污染物，不能进行有效的氧化处理。为了解决臭氧氧化的这一缺陷，臭氧催化氧化技术应运而生。臭氧催化氧化技术作为一种高效、实用、无二次污染的高级氧化技术，在处理难降解废水领域具有广泛的应用前景，是近年来工业污水处理领域的研究热点。目前，该项技术已拓展到O3/H2O2、UV/O3、UV/H2O2/O3、超声催化臭氧氧化、微波催化臭氧氧化、金属氧化物或盐催化臭氧氧化等多种高级氧化技术形式。金属氧化物或盐催化臭氧氧化技术是一种以金属离子、金属氧化物或负载在载体上的金属氧化物为催化剂，在低温低压甚至常温常压条件下，即可将那些结构复杂、难以被生物降解的有机污染物氧化分解的技术。但现阶段，利用该项技术中所使用的金属催化臭氧氧化催化剂，催化剂活性组分的溶出量偏高。对废水中的难降解有机物所谓广泛适应性不强，，臭氧的利用率不高单一金属离子或氧化物催化臭氧氧化时，选择性较强，不能覆盖多种有机物的降解，需多种金属盐或氧化物配合使用。但这些催化臭氧氧化的金属盐或化合物为溶解离子形态时，催化剂容易流失，不易回收，易造成水的重金属污染。因此复合多种金属盐或氧化物的固态催化剂是现实的选择。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂的制备方法及应用，该方法制备的氧化氧化催化剂在污水中COD的臭氧氧化效率较高。本专利技术提供了一种硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1)将硅藻土用酸浸泡，去掉表面的杂质，然后水洗至中性，干燥后，得到酸浸泡后的硅藻土；S2)将所述酸浸泡后的硅藻土用碱侵蚀，得到预处理后的硅藻土；S3)将所述预处理后的硅藻土进行多次浸渍处理，得到浸渍后的硅藻土；所述多次浸渍每次采用浸渍液为锰、铈与铜中一种或两种的硫酸盐溶液或氯化盐溶液；S4)将所述浸渍后的硅藻土进行焙烧，得到硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂。优选的，所述硅藻土的粒度为0.5～4cm。优选的，所述酸浸泡所用的酸的浓度为0.0001～0.005mol/L；所述酸浸泡的时间为1～20h。优选的，所述步骤S2)具体为：将所述酸浸泡后的硅藻土浸入第一碱液中侵蚀，然后用第二碱液清洗，干燥后，得到预处理后的硅藻土。优选的，所述第一碱液与第二碱液中碱的浓度各自独立地为0.001～1.0mol/L。优选的，所述侵蚀的时间为1～8h。优选的，所述浸渍处理的次数为2～4次；所述多次浸渍处理时每次浸渍处理的温度各自独立地为20℃～90℃；所述多次浸渍处理时每次浸渍处理的时间各自独立地为0.5～10h。优选的，所述预处理后的硅藻土与浸渍液的比例为5～300g：1L；所述浸渍液中金属离子的浓度为0.01～1mol/L。优选的，所述焙烧的温度为400℃～600℃；所述焙烧的时间为1～6h。本专利技术还提供了一种上述硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂在污水处理中的应用；所述硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂与污水的比例为(100～500)g：1L。本专利技术提供了一种硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1)将硅藻土用酸浸泡，然后水洗至中性，干燥后，得到酸浸泡后的硅藻土；S2)将所述酸浸泡后的硅藻土用碱侵蚀，得到预处理后的硅藻土；S3)将预处理后的硅藻土进行多次浸渍处理，得到浸渍后的硅藻土；所述多次浸渍每次采用浸渍液为锰、铈与铜中一种或两种的硫酸盐溶液或氯化盐溶液；S4)将所述浸渍后的硅藻土进行焙烧，得到硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂。与现有技术相比，本专利技术通过将硅藻土酸洗后再用碱侵蚀，在硅藻土表面生成活性硅酸盐，然后进行多次浸渍处理，发生离子交换，使金属离子沉积在预处理后的硅藻土表面，从而提高了得到的臭氧氧化催化剂在污水中的化学需氧量的臭氧化去除率，而且活性组分的溶出量低，稳定性高，并且得到的臭氧氧化催化剂机械性能也较高，抗压强度高，不易破损，使用寿命长。附图说明图1为本专利技术实施例1中硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂的制备流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1)将硅藻土用酸浸泡，然后水洗至中性，干燥后，得到酸浸泡后的硅藻土；S2)将所述酸浸泡后的硅藻土用碱侵蚀，得到预处理后的硅藻土；S3)将所述预处理后的硅藻土进行多次浸渍处理，得到浸渍后的硅藻土；所述多次浸渍每次采用浸渍液为锰、铈与铜中一种或两种的硫酸盐溶液或氯化盐溶液；S4)将所述浸渍后的硅藻土进行焙烧，得到硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂。本专利技术对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。将硅藻土用酸浸泡，优选将硅藻土水洗后再用酸浸泡；所述硅藻土为本领域技术人员熟知的硅藻土即可，并无特殊的限制，本专利技术中所述硅藻土的粒度优选为0.5～4cm，更优选为2～4cm；所述硅藻土的比表面积优选为大于或等于300m2/g；所述硅藻土的抗压强度优选大于100N；所述硅藻土的堆积密度优选大于0.2g/ml；所述酸为本领域技术人员熟知的酸即可，并无特殊的限制，本专利技术中优选为盐酸或硝酸或硫酸；所述酸的浓度优选为0.0001～0.005mol/L，更优选为0.001～0.005mol/L；所述浸泡的时间优选为1～20h，更优选为5～20h，再优选为5～15h，最优选为10～15h。用酸浸泡可取出硅藻土表面的杂质，保留硅藻土里的金属离子。浸泡后，用水洗至中性，干燥后，得到酸浸泡后的硅藻土；所述干燥的温度优选为100℃～120℃，更优选为100℃～110℃，再优选为105℃；所述干燥的时间优选为10～48h，更优选为10～30h，再优选为10～20h，最优选为12h以上。将所述酸浸泡后的硅藻土用碱侵蚀，在本专利技术中优选将酸浸泡后的硅藻土浸入第一碱液中侵蚀；所述第一碱液为本领域技术人员熟知的碱液即可，并无特殊的限制，本专利技术中优选为碱金属氢氧化物溶液，更优选为氢氧化钠溶液；所述第一碱液中碱的浓度优选为0.001～1.0mol/L，更优选为0.5～1.0mol/L；所述侵蚀的时间优选为1～8h，更优选为2～6h。用碱侵蚀可改变酸浸泡后的硅藻土表面活性，活化表面基团，在其表面生成活性硅酸盐。然后优选用第二碱液清洗，干燥后，得到预处理后的硅藻土；所述第二碱液为本领域技术人员熟知的碱液即可，并无特殊的限制，本专利技术中优选为碱金属氢氧化物溶液，更优选为氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)将硅藻土用酸浸泡，去掉表面杂质，然后水洗至中性，干燥后，得到酸浸泡后的硅藻土；S2)将所述酸浸泡后的硅藻土用碱侵蚀，得到预处理后的硅藻土；S3)将所述预处理后的硅藻土进行多次浸渍处理，得到浸渍后的硅藻土；所述多次浸渍每次采用浸渍液为锰、铈与铜中一种或两种的硫酸盐溶液或氯化盐溶液；S4)将所述浸渍后的硅藻土进行焙烧，得到硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)将硅藻土用酸浸泡，去掉表面杂质，然后水洗至中性，干燥后，得到酸浸泡后的硅藻土；S2)将所述酸浸泡后的硅藻土用碱侵蚀，得到预处理后的硅藻土；S3)将所述预处理后的硅藻土进行多次浸渍处理，得到浸渍后的硅藻土；所述多次浸渍每次采用浸渍液为锰、铈与铜中一种或两种的硫酸盐溶液或氯化盐溶液；S4)将所述浸渍后的硅藻土进行焙烧，得到硅藻土负载多金属氧化物的臭氧氧化催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅藻土的粒度为0.5～4cm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸浸泡所用的酸的浓度为0.0001～0.005mol/L；所述酸浸泡的时间为1～20h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2)具体为：将所述酸浸泡后的硅藻土浸入第一碱液中侵蚀，然后用第二碱液清洗，干燥后，得到预处理后的硅藻土。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：谢光炎，许燕滨，郑莉，潘湛昌，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44