申请日2017.12.13
公开(公告)日2018.05.08
IPC分类号B01J23/46; B01J35/10; C02F1/72
摘要
本发明公开了一种处理难降解有机废水的负载钌催化剂，包括煤质活性炭载体和负载在煤质活性炭载体上的金属钌;金属钌的质量为负载钌催化剂质量的0.5%～3%，由于煤质活性炭载体的粒径较小，催化剂的比表面积增大，提高了催化活性中心点的数量，增强了催化活性。本发明还公开了一种催化剂的制备方法，该方法包括：一、将煤质活性炭浸泡在硝酸溶液中加热煮沸后取出，依次进行洗涤和干燥;二、配制三氯化钌溶液;三、将煤质活性炭加入到三氯化钌溶液中浸渍并静置12h;四、将静置后的煤质活性炭进行干燥，然后在氢气气氛下还原，得到催化剂，本发明的催化剂制备方法简单，过程中不产生废渣和废液，对环境友好，易于推广。
权利要求书
1.一种处理难降解有机废水的负载钌催化剂，其特征在于，包括煤质活性炭载体和负载在所述煤质活性炭载体上的金属钌;所述金属钌的质量为负载钌催化剂质量的0.5%～3%。
2.一种制备如权利要求1所述催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将煤质活性炭置于质量浓度为10%的硝酸溶液中浸泡，然后加热煮沸0.5h，冷却后将煤质活性炭取出，依次进行洗涤和干燥，得到预处理后的煤质活性炭;
步骤二、将三氯化钌溶解于蒸馏水中配制成三氯化钌溶液;
步骤三、将步骤一中得到的预处理后的煤质活性炭加入到步骤二中配制的三氯化钌溶液中进行浸渍，并静置12h;所述预处理后的煤质活性炭质量与三氯化钌溶液的体积之比为1:1，质量单位为g，体积单位为mL;
步骤四、将步骤三中静置后的煤质活性炭进行干燥，然后在氢气气氛下还原，得到负载钌催化剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤一中所述浸泡的时间为2h。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤一中所述干燥和步骤四中所述干燥的温度均为110℃，时间均为5h。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤四中所述还原的温度为300℃，时间为2h。
说明书
一种处理难降解有机废水的负载钌催化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于污水 处理技术领域，具体涉及一种处理难降解有机废水的负载钌催化剂及其制备方法。
背景技术
农药、医药、染料和化工的生产过程中会产生大量的难降解有机废水，直接排放到环境中会造成严重的污染。
目前最常用的处理难降解有机废水的方法为芬顿法，该法以硫酸亚铁为催化剂，在酸性条件下催化双氧水产生强氧化性的羟基自由基，将废水中的有机物降解生成二氧化碳和水。该工艺简单可控，但硫酸亚铁溶于废水中，不易回收并产生污泥，造成二次污染，增加了降解成本。因此，寻求催化效率高且不产生污染的催化剂用于处理难降解有机废水十分迫切。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种处理难降解有机废水的负载钌催化剂，该催化剂包括煤质活性炭载体和负载在煤质活性炭载体上的金属钌，由于煤质活性炭载体的粒径较小，催化剂的比表面积增大，提高了催化活性中心点的数量，增强了催化活性，同时大大降低了金属钌的用量，节约了成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种处理难降解有机废水的负载钌催化剂，其特征在于，包括煤质活性炭载体和负载在所述煤质活性炭载体上的金属钌;所述金属钌的质量为负载钌催化剂质量的0.5%～3%。
另外，本发明还提供了一种上述催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将煤质活性炭置于质量浓度为10%的硝酸溶液中浸泡，然后加热煮沸0.5h，冷却后将煤质活性炭取出，依次进行洗涤和干燥，得到预处理后的煤质活性炭;
步骤二、将三氯化钌溶解于蒸馏水中配制成三氯化钌溶液;
步骤三、将步骤一中得到的预处理后的煤质活性炭加入到步骤二中配制的三氯化钌溶液中进行浸渍，并静置12h;所述预处理后的煤质活性炭质量与三氯化钌溶液的体积之比为1:1，质量单位为g，体积单位为mL;
步骤四、将步骤三中静置后的煤质活性炭进行干燥，然后在氢气气氛下还原，得到负载钌催化剂。
上述的一种制备催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述浸泡的时间为2h。
上述的一种制备催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述干燥和步骤四中所述干燥的温度均为110℃，时间均为5h。
上述的一种制备催化剂的方法，其特征在于，步骤四中所述还原的温度为300℃，时间为2h。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的催化剂包括煤质活性炭载体和负载在煤质活性炭载体上的金属钌，由于煤质活性炭载体的粒径较小，催化剂的比表面积增大，提高了催化活性中心点的数量，增强了催化活性，同时大大降低了金属钌的用量，节约了成本。
2、本发明的催化剂可在常温常压下催化多种氧化剂如双氧水、臭氧和二氧化氯产生强氧化性的羟基自由基，既可用于对高浓度有机废水预处理，又可用于高浓度有机废水的深度处理，且对强酸耐受性较强，催化条件简单，使用范围较广。
3、本发明的催化剂可均匀悬浮于有机废水中并与有机废水充分接触，从而增加催化活性中心点，提高催化速率，因此不仅适用于传统的固定床处理有机废水，还可以用于流化床处理有机废水。
4、本发明的催化剂制备方法简单，过程中不产生废渣和废液，对环境友好，易于推广。
