一种改性臭氧化催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种改性臭氧化催化剂及其制备方法与应用。所述制备方法包括：将疏水性填料与疏水性涂料混合，形成疏水性改性分散液；以及，将臭氧化催化剂置于所述疏水性改性分散液进行浸渍处理，再经煅烧处理，制得改性臭氧化催化剂；其中，所述疏水性填料包括二氧化硅、氮化硅、碳化硅中的任意一种或两种以上的组合。本发明专利技术提供的改性臭氧化催化剂的制备方法利用疏水性材料层包覆在球形催化剂表面，可以增加催化剂表面臭氧浸润性和催化剂表面的表面积，更好的和臭氧接触，从而有利于更高效的产生羟基自由基，提高反应速度，进一步提升催化剂在催化臭氧化中的使用性能。升催化剂在催化臭氧化中的使用性能。升催化剂在催化臭氧化中的使用性能。

【技术实现步骤摘要】
一种改性臭氧化催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种改性臭氧化催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]催化臭氧氧化作为一种高级氧化技术逐渐被用于污水处理的研究应用中，尤其是难处理的工业污水。催化臭氧氧化技术利用催化剂催化臭氧产生氧化性强于臭氧的羟基自由基，氧化分解污水中的还原性有机物，达到降低污水COD(化学需氧量)的目的，在污水的深度处理中具有良好的应用前景。
[0003]目前普遍使用的是载体型催化剂，催化活性金属氧化物负载在多孔载体上形成反应面，活性金属氧化物催化臭氧产生强氧化性羟基自由基，分解污水中的有机物。催化剂主要有硅铝酸盐，钙钛矿类和生物炭类等，但是这些催化剂与臭氧的接触不够充分，无法达到较高程度的浸润效果，生成羟基自由基的反应速度慢，进而无法更好地对污水进行催化臭氧化的高级氧化处理；
[0004]因此，开发一种普适性的制备方法，提高增加臭氧浸润性来提升臭氧与催化剂的接触，提高反应速度，进一步提升催化剂在催化臭氧化中的表现有主要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种改性臭氧化催化剂及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。
[0006]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0007]本专利技术实施例提供了一种改性臭氧化催化剂的制备方法，其包括：
[0008]将疏水性填料与疏水性涂料混合，形成疏水性改性分散液；
[0009]以及，将臭氧化催化剂置于所述疏水性改性分散液进行浸渍处理，再经煅烧处理，制得改性臭氧化催化剂；
[0010]其中，所述疏水性填料包括二氧化硅、氮化硅、碳化硅中的任意一种或两种以上的组合。
[0011]本专利技术实施例还提供了前述的制备方法制得的改性臭氧化催化剂，所述改性臭氧化催化剂包括臭氧催化剂及包覆于臭氧催化剂表面的疏水性材料层，所述疏水性材料层包括疏水性填料及疏水性涂料。
[0012]本专利技术实施例还提供了前述的改性臭氧化催化剂在催化降解污染物中的用途。
[0013]本专利技术实施例还提供了一种废水处理方法，其包括：
[0014]提供前述的改性臭氧化催化剂；
[0015]以及，向设置有改性臭氧化催化剂的包含污染物的废水中通入臭氧进行催化臭氧化反应，从而使污染物得到降解。
[0016]本专利技术实施例还提供了一种提升臭氧化催化剂表面臭氧浸润性的方法，其包括：
[0017]将疏水性填料与疏水性涂料混合，形成疏水性改性分散液；
[0018]以及，将臭氧化催化剂置于所述疏水性改性分散液进行浸渍处理，再经煅烧处理，制得改性臭氧化催化剂；
[0019]其中，所述疏水性填料包括二氧化硅、氮化硅、碳化硅中的任意一种或两种以上的组合；所述疏水性涂料包括聚四氟乙烯、氟化聚乙烯、乙烯
‑
四氟乙烯共聚物中的任意一种或两种以上的组合；所述臭氧化催化剂包括球形臭氧催化剂或由粉体加工成型的球形催化剂。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：传统技术中直接使用催化剂进行催化臭氧化，臭氧与催化剂的接触不够充分，臭氧的利用率低，无法达到较高程度的浸润效果，反应速度慢，进而无法更好地对污水进行催化臭氧化的高级氧化处理，本专利技术提供的改性臭氧化催化剂的制备方法，利用疏水性材料层包覆在球形催化剂表面，可以增加催化剂表面臭氧浸润性和催化剂表面的表面积，更好的和臭氧接触，从而有利于更高效的产生羟基自由基，提高反应速度，进一步提升催化剂在催化臭氧化中的使用性能。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术实施例4中ZJ
‑
10催化剂气体接触角图；
[0023]图2是本专利技术实施例4中PTFE@04催化剂气体接触角图。
[0024]图3是本专利技术对比例1中催化剂1气体接触角图；
[0025]图4是本专利技术对比例2中催化剂2气体接触角图。
具体实施方式
[0026]鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
[0027]具体的，作为本专利技术技术方案的一个方面，其所涉及的一种改性臭氧化催化剂的制备方法包括：
[0028]将疏水性填料与疏水性涂料混合，形成疏水性改性分散液；
[0029]以及，将臭氧化催化剂置于所述疏水性改性分散液进行浸渍处理，再经煅烧处理，制得改性臭氧化催化剂；
[0030]其中，所述疏水性填料包括二氧化硅、氮化硅、碳化硅中的任意一种或两种以上的组合。
[0031]在一些优选实施方案中，所述疏水性涂料包括聚四氟乙烯(PTFE)、氟化聚乙烯(FEP)、乙烯
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四氟乙烯共聚物(CEP)中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
[0032]在一些优选实施方案中，所述臭氧化催化剂包括球形臭氧催化剂或由粉体加工成
型的球形催化剂。
[0033]在一些优选实施方案中，所述臭氧化催化剂为市面上可以购买的球形臭氧催化剂或者由粉体加工成型的球形催化剂，例如：ZJDN
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OC
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0305催化剂、ZJDN
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OC
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0610催化剂、ZJDN
‑
OC
‑
1015催化剂、ZJDN
‑
OC
‑
1520催化剂(均来源于浙江中劲环保科技有限公司)。
[0034]在一些优选实施方案中，所述制备方法具体包括：将疏水性涂料分散于水中，之后加入疏水性填料形成所述疏水性改性分散液；
[0035]其中，所述疏水性改性分散液中疏水性涂料的含量为0.01～5wt％，所述疏水性改性分散液中疏水性填料的含量为0.01～5wt％。
[0036]在一些优选实施方案中，所述制备方法具体包括：将臭氧化催化剂置于所述疏水性改性分散液并于15～40℃浸渍处理5～30min。
[0037]在一些优选实施方案中，所述臭氧化催化剂与疏水性填料的质量比为100:0.1～10。
[0038]在一些优选实施方案中，所述煅烧处理的温度为200～500℃，时间为15～30min。
[0039]在一些更为具体的实施方案中，所述改性臭氧化催化剂的制备方法包括：
[0040](1)先使用疏水性涂料配置成一定百分比浓度的分散液，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性臭氧化催化剂的制备方法，其特征在于包括：将疏水性填料与疏水性涂料混合，形成疏水性改性分散液；以及，将臭氧化催化剂置于所述疏水性改性分散液进行浸渍处理，再经煅烧处理，制得改性臭氧化催化剂；其中，所述疏水性填料包括二氧化硅、氮化硅、碳化硅中的任意一种或两种以上的组合。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述疏水性涂料包括聚四氟乙烯、氟化聚乙烯、乙烯
‑
四氟乙烯共聚物中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述臭氧化催化剂包括球形臭氧催化剂或由粉体加工成型的球形催化剂。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：将疏水性涂料分散于水中，之后加入疏水性填料形成所述疏水性改性分散液；其中，所述疏水性改性分散液中疏水性涂料的含量为0.01～5wt％，所述疏水性改性分散液中疏水性填料的含量为0.01～5wt％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：将臭氧化催化剂置于所述疏水性改性分散液并于15～40℃浸渍处理5～30min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述臭氧化催化剂与疏水性填料的质量比为100:0.1～10。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述煅烧处理的温度为200～500℃，时间为15～30min。7.由权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈徐，文英杰，陆之毅，王越楚，陈乐亦，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：