申请日2015.12.16
公开(公告)日2016.03.02
IPC分类号B01J23/30; C02F1/78; C02F101/38
摘要
本发明提供了一种用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂，所述催化剂为活性炭负载WO3和MoO3的复合催化剂。本发明提供的WO3/MoO3/活性炭的复合催化剂用于催化臭氧化废水中的苯乙胺，催化效率高。并且，在进行催化氧化时，可以使臭氧、废水和催化剂气液固三相充分接触，无需增加设备。结果表明，本发明制备得到的用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂对苯乙胺的催化降解率高达94%。
权利要求书
1.一种用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂，其特征在于，所述催化剂为活性炭负载WO3和MoO3的复合催化剂。
2.根据权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，所述WO3、MoO3和活性炭的质量比为(0.10～0.5):(1.0～2.0):(10～30)。
3.权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，所述活性炭为粒状活性炭。
4.一种用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将钼酸铵、钨酸、活性炭和水混合后，去除水，得到混合物;
B)将所述混合物烘干、焙烧，得到用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤A)具体为：
a1)将钼酸铵与钨酸溶解于水中，得到浸渍液;
a2)将活性炭分散于所述浸渍液中浸渍后，去除浸渍液中的水，得到混合物。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述钨酸、钼酸铵和活性炭的质量比为(0.10～0.5):(1.0～2.0):(10～30)。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的环境为 CO2气氛或空气气氛。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的温度为 250～400℃。
9.一种处理苯乙胺废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将含有苯乙胺的废水与催化剂混合后，通入臭氧，进行催化臭氧化反应，得到去除苯乙胺的废水，所述催化剂为权利要求1～3任意一项权利要求所述的复合催化剂或权利要求4～8任意一项权利要求所述的制备方法制备得到的复合催化剂。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述废水中苯乙胺的COD 浓度为700～1400mg/L。
说明书
一种用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂及其制备方法以及一种处理苯乙胺废水的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂及其制备方法以及一种处理苯乙胺废水的方法。
背景技术
随着工业的持续发展，化工产业也在迅速崛起，各种难以降解的有机废水随之增多，有机废水进入环境水体中给生态环境造成了严重的危害，持久性有机污染被已经被列为全球八大环境问题之一。这些污染物对水生生物的生存造成极大影响，而且由于有机污染物毒性较强容易在生物体内产生积累效应，进而致癌、致畸、致突变，已经成为了人类的健康的重大威胁，影响人类的生活环境质量，甚至威胁着生物种族的繁衍。
政府部门及诸多学者越来越认识到当代废水污染的严峻性，为此提出了以资源回收利用技术、环境无害化技术为主要载体的循环经济，以经济友好的方式利用资源、保护环境和发展经济，实现污染排放资源化和无害化。废水的资源化和无害化成为当今水处理研究的热点领域。
苯乙胺(PEA)是一种重要的医药和染料中间体，一定量的苯乙胺使狗心跳过速，瞳孔放大。组织学分析还示出在暴露于0.1mM和1mM的PEA中，会增加小鼠胚胎的神经上皮细胞死亡。由此可见，苯乙胺存在于水环境中会影响到生物的正常生长和繁殖。因此，在进行废水处理时，需要将苯乙胺进行去除。
目前使用的废水处理技术包括生化降解法、Fenton深度氧化法、臭氧化方法和催化臭氧化方法。但是，生化降解法，即活性污泥法对于像苯乙胺这类含环的化合物难以降解。Fenton深度氧化法中，需要使用H2O2，成本较高、并且在废水处理过程中需要搅拌，相应的就要求增加设备和投资。臭氧化方法只需要一次性投资臭氧，不需要增加设备和工段，只要废水处理最后的消毒杀菌工段换成臭氧化方法即可，成本较低，但是催化效果较差。
而催化臭氧化方法是采用臭氧多相催化氧化除污染的方法，通过引发具有强氧化能力的羟基自由基，强化分解水中高稳定性、难降解有机污染物，对高稳定性有机污染物的分解效率比单独臭氧氧化提高数倍，可以显著提高水体的安全性。因此，催化臭氧化方法可以作为去除水体中苯乙胺的一种有效的方法，但是目前还没有一种针对催化降解水体中苯乙胺的臭氧化催化剂。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂及其制备方法以及一种处理苯乙胺废水的方法，本发明提供的用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂可以有效降解水体中的苯乙胺。
本发明提供了一种用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂，所述催化剂为活性炭负载WO3和MoO3的复合催化剂。
优选的，所述WO3、MoO3和活性炭的质量比为(0.10～0.5):(1.0～2.0): (10～30)。
优选的，所述活性炭为粒状活性炭。
本发明还提供了一种用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：
A)将钼酸铵、钨酸、活性炭和水混合后，去除水，得到混合物;
B)将所述混合物烘干、焙烧，得到用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂。
优选的，步骤A)具体为：
a1)将钼酸铵与钨酸溶解于水中，得到浸渍液;
a2)将活性炭分散于所述浸渍液中浸渍后，去除浸渍液中的水，得到混合物。
优选的，所述钨酸、钼酸铵和活性炭的质量比为(0.10～0.5):(1.0～2.0): (10～30)。
优选的，所述焙烧的环境为CO2气氛或空气气氛。
优选的，所述焙烧的温度为250～400℃。
本发明还提供了一种处理苯乙胺废水的方法，包括以下步骤：
将含有苯乙胺的废水与催化剂混合后，通入臭氧，进行催化臭氧化反应，得到去除苯乙胺的废水，所述催化剂为权利要求1～3任意一项权利要求所述的复合催化剂或权利要求4～8任意一项权利要求所述的制备方法制备得到的复合催化剂。
优选的，所述废水中苯乙胺的COD浓度为700～1400mg/L。
与现有技术相比，本发明提供了一种用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂，所述催化剂为活性炭负载WO3和MoO3的复合催化剂。本发明提供的 WO3/MoO3/活性炭的复合催化剂用于催化臭氧化废水中的苯乙胺，催化效率高。并且，在进行催化氧化时，可以使臭氧、废水和催化剂气液固三相充分接触，无需增加设备。
结果表明，本发明制备得到的用于催化臭氧化苯乙胺的复合催化剂对苯乙胺的催化降解率高达94%。