一种有机污水氧化处理催化剂及其制备方法技术

一种有机污水氧化处理催化剂，包括多孔铝质基板，多孔铝质基板的表面上负载有活性物质，活性物质包括蠕虫状纳米Al2O3粉末颗粒和锚定在纳米Al2O3粉末颗粒上的CeO2纳米颗粒；CeO2纳米颗粒活性物质总重量的1%

【技术实现步骤摘要】
一种有机污水氧化处理催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种污水处理材料，尤其涉及一种有机污水氧化处理催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]在污水处理的时候，往往会用臭氧或者过氧化氢进行氧化处理，臭氧或者过氧化氢的氧化处理能够分解污水中大量的有机物质，然而在臭氧或者过氧化氢处理后，会有一些分子量小的微有机物的残留，这些微有机物的分子量很小，本身的直径也很小，故是很难清除掉的。为了处理掉这些微有机物，往往需要在加入氧化催化剂，而现有的氧化催化剂往往都是粉末状或者球状的，在使用的时候需要充分的与污水接触。在污水处理完成后，需要对催化剂进行回收，而粉末状催化剂的回收是比较困难的，容易对处理完成的水造成二次污染，而颗粒状的催化剂在于污水混合的时候不可避免的会有大量的催化剂粉末从颗粒上脱离从而进入到水中，造成二次污染。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种有机污水氧化处理催化剂，其回收非常方便，并且可以在流动的污水中，对污水进行氧化处理。本专利技术的这种催化剂对于微有机物的处理效果好。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种有机污水氧化处理催化剂，包括多孔铝质基板，所述多孔铝质基板的表面上负载有活性物质，所述活性物质包括蠕虫状纳米Al2O3粉末颗粒和锚定在纳米Al2O3粉末颗粒上的CeO2纳米颗粒；所述CeO2纳米颗粒活性物质总重量的1%
‑
5%。
[0005]上述的有机污水氧化处理催化剂，优选的，所述多孔铝质基板包括微米级铝粉和毫米级铝粉，所述微米级铝粉和毫米级铝粉烧结在一起形成厚度小于10毫米的铝质基板。
[0006]上述的有机污水氧化处理催化剂，优选的，所述毫米级铝粉的粒径小于2毫米。
[0007]上述的有机污水氧化处理催化剂，优选的，所述微米级铝粉的重量小于毫米级铝粉的重量的万分之一。
[0008]一种有机污水氧化处理催化剂的制备方法，包括以下步骤；1）制备多孔铝质基板；2）制备蠕虫状纳米Al2O3粉末颗粒；将AlCl3·
6H2O粉末加入到有机溶剂中，磁力搅拌直到AlCl3·
6H2O粉末完全溶解，得到0.2
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0.8mol/L的AlCl3溶液；将氨水溶液滴加到步骤中的AlCl3溶液中，析出沉淀物Al(OH)3；将得到的沉淀物Al(OH)3在不超过80℃的温度下烘干；将步骤烘干的Al(OH)3在550℃
‑
1200℃的温度下煅烧0.5
‑
2小时得到蠕虫状
纳米Al2O3粉末颗粒；3）将步骤2）得到的纳米Al2O3粉末颗粒浸渍到0.1mol/L
‑
0.5mol/L的Ce(NO3)3·
6H2O的溶液中，充分浸渍后取出；4）将步骤3）浸渍有Ce(NO3)3的纳米Al2O3粉末颗粒，在不超过80℃的温度下烘干；5）将步骤4）的纳米Al2O3粉末颗粒在600
‑
800℃的温度下煅烧12小时以上，即得到有机污水氧化处理催化剂粉末;6）将步骤5）得到的有机污水氧化处理催化剂粉末烧结在步骤1）制备多孔铝质基板上。
[0009]上述的有机污水氧化处理催化剂的制备方法，优选的，所述步骤6）包括以下步骤；A将有机污水氧化处理催化剂粉末加入到有机溶剂中，搅拌分散均匀；B将多孔铝质基板浸渍到步骤A的有机溶剂中，超声振荡20分钟以上，取出烘干；C将经过步骤B处理的多孔铝质基板在500
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660℃的温度下保温1
‑
3小时。
[0010]上述的有机污水氧化处理催化剂的制备方法，优选的，所述步骤2）中的有机溶剂包括体积分数大于80%的甲醇、乙醇、丙醇或者丙酮的水溶液。
[0011]上述的有机污水氧化处理催化剂的制备方法，优选的，所述步骤2）中的氨水溶液的浓度为0.1
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0.15mol/L。制备多孔铝质基板上述的有机污水氧化处理催化剂的制备方法，优选的，所述制备多孔铝质基板包括以下步骤;a将微米级铝粉和毫米级铝粉在有机溶剂中分散均匀并且形成铝粉浆料；b将步骤a得到的粘稠状浆体成型；c将步骤2）得到的成型的粘稠状浆体在防氧化气氛的条件下进行热处理；热处理的温度为550
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660℃，热处理的时间为30min
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2h。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的有机污水氧化处理催化剂能够有效的去除污水中的小分子有机物，并且本专利技术的有机污水氧化处理催化剂能够对流动的污水进行处理，提高了污水处理效率。
附图说明
[0013]图1为呈蠕虫结构的纳米Al2O3粉末颗粒的TEM图。
具体实施方式
[0014]为了便于理解本专利技术，下文将结合较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0015]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。
[0016]实施例1一种有机污水氧化处理催化剂，包括多孔铝质基板，多孔铝质基板的表面上烧结有活性物质，活性物质包括蠕虫状纳米Al2O3粉末颗粒和锚定在纳米Al2O3粉末颗粒上的CeO2纳米颗粒；CeO2纳米颗粒活性物质总重量的5%左右。
[0017]在本实施例中，多孔铝质基板包括微米级铝粉和毫米级铝粉，微米级铝粉和毫米级铝粉烧结在一起形成厚度小于5毫米的铝质基板。本实施例中毫米级铝粉的粒径在0.1
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2毫米之间；微米级铝粉的重量小于毫米级铝粉的重量的万分之一。
[0018]本实施例的有机污水氧化处理催化剂适合在污水处理的后段使用，污水中需要先过滤掉污泥和大分子有机物，否则污泥和大分子有机物容易堵塞多孔铝质基板或者覆盖多孔铝质基板上的活性物质从而导致催化效率降低。
[0019]在本实施例中的有机污水氧化处理催化剂在使用的时候需要配合臭氧或者过氧化氢，主要是对臭氧或者过氧化氢对有机物进行氧化反应的时候起到催化作用。在使用的时候，可以用两块催化剂间隔2
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10厘米沿着污水流过的管道布置，在两块催化剂之间通入臭氧。臭氧在污水中分散后，在催化剂上对有机物进行氧化作用，从而分解污水中的有机物。
[0020]在本实施例中，当污水缓慢流过催化剂的时候，在臭氧的氧化作用下，污水中的小分子有机物分解，在催化剂的作用臭氧产生大量的羟基自由基，羟基自由基对污水中的小分子有机物进行氧化分解反应。本实施例中，将活性物质烧结在多孔铝质基板上，就不存在回收催化剂的问题，在催化剂活性降低需要更换的时候，直接将多孔铝质基板从管道上取出即可。在使用的时候活性物质不会分散到污水中，没有二次污染。
[0021]本实施例还提供一种有机污水氧化处理催化剂的制备方法，包括以下步骤；1）制备多孔铝质基板；a将微米级铝粉和毫米级铝粉在有机溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机污水氧化处理催化剂，其特征在于：包括多孔铝质基板，所述多孔铝质基板的表面上负载有活性物质，所述活性物质包括蠕虫状纳米Al2O3粉末颗粒和锚定在纳米Al2O3粉末颗粒上的CeO2纳米颗粒；所述CeO2纳米颗粒活性物质总重量的1%
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5%。2.根据权利要求1所述的有机污水氧化处理催化剂，其特征在于：所述多孔铝质基板包括微米级铝粉和毫米级铝粉，所述微米级铝粉和毫米级铝粉烧结在一起形成厚度小于10毫米的铝质基板。3.根据权利要求2所述的有机污水氧化处理催化剂，其特征在于：所述毫米级铝粉的粒径小于2毫米。4.根据权利要求2所述的有机污水氧化处理催化剂，其特征在于：所述微米级铝粉的重量小于毫米级铝粉的重量的万分之一。5.一种有机污水氧化处理催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；1）制备多孔铝质基板；2）制备蠕虫状纳米Al2O3粉末颗粒；将AlCl3·
6H2O粉末加入到有机溶剂中，磁力搅拌直到AlCl3·
6H2O粉末完全溶解，得到0.2
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0.8mol/L的AlCl3溶液；将氨水溶液滴加到步骤中的AlCl3溶液中，析出沉淀物Al(OH)3；将得到的沉淀物Al(OH)3在不超过80℃的温度下烘干；将步骤烘干的Al(OH)3在550℃
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1200℃的温度下煅烧0.5
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2小时得到蠕虫状纳米Al2O3粉末颗粒；3）将步骤2）得到的纳米Al2O3粉末颗粒浸渍到0.1mol/L
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0.5mol/L的Ce(NO3)3·
6H2O的溶液中，充分浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓玉梅，周水强，邓洁，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：