申请日2018.05.30
公开(公告)日2018.11.23
IPC分类号B01J23/34; C02F1/72
摘要
本发明公开了一种适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料及其制备方法和应用。该适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料，为以γ‑Al2O3为载体材料，以铈、锰金属元素为活性成分的催化材料。本发明的适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法简单，容易实现，所获得的铈、锰二元催化材料，特别适合用于处理碱渣废水，经试验表明降解效率明显提高，CODcr去除率比相同条件下未添加催化剂的湿式氧化降解效果提高40%以上，TOC去除率比相同条件下未添加催化剂的光降解效果提高47%以上，具有很好的实用性。
翻译权利要求书
1.一种适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)配制硝酸铈和硝酸锰混合溶液，将γ-Al2O3载体材料研磨后加入到硝酸铈和硝酸锰的混合溶液当中，80～120转/min搅拌;
2)在反应体系中加入KOH溶液，调节体系pH值，搅拌后并静置，抽滤得沉淀物;利用超纯水对沉淀物进行洗涤，烘干至恒重，煅烧，自然冷却得到铈、锰二元催化材料产品。
2.根据权利要求1所述的适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，硝酸铈和硝酸锰混合溶液中，硝酸铈0.5～0.75mol/L，硝酸锰0.25～0.65mol/L。
3.根据权利要求1所述的适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，将γ-Al2O3载体材料用球磨机研磨至0.45～0.75μm。
4.根据权利要求1所述的适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，每升硝酸铈和硝酸锰的混合溶液加入γ-Al2O3的量为2.5～5.5g。
5.根据权利要求1所述的适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，在反应体系中加入KOH溶液的浓度为0.15～0.55mol/L。
6.根据权利要求1所述的适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，加入KOH溶液调节体系pH溶液至9～10。
7.根据权利要求1所述的适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，材料煅烧的温度为450～550℃，煅烧时间为4.5～5.5h。
8.权利要求1-7任一项所述的适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法所获得的铈、锰二元催化材料。
9.权利要求8所述的铈、锰二元催化材料在处理碱渣废水中的应用。
说明书
一种适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料
技术领域
本发明属于催化湿式氧化催化剂材料领域，具体涉及一种碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料。
背景技术
近些年来，我国的工业尤其是石化行业取得了长足的进步，但是其对环境的危害也在逐步增加。特别是石化行业所产生的废水对区域水环境安全和人体健康造成了巨大的威胁。碱渣废水是石化行业所产生的一种高有机物浓度、高危险性、难以降解的工业废水。由于碱渣废水中有机物的含量超高(COD浓度往往在20,000mg/L～200,000mg/L)，且其中含有多种对生物具有强毒性的复杂有机化合物，常规的水处理方法很难对碱渣废水产生较好的处理效果。催化湿式氧化是上世纪90年代发展起来的一种高级氧化技术，由于其原理是利用氧气在高温高压环境下对有机污染物进行强制氧化，特别适用于处理如碱渣废水一类的高浓度、难降解的有机废水。就催化湿式氧化的技术而言，其核心是催化剂的选择与制备。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法，方法简单，容易实现，获得材料适用于碱渣废水的催化湿式氧化处理。本发明的另一目的是提供一种上述适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料。本发明还有一目的是提供一种上述适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的应用。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法，包括以下步骤：
1)配制硝酸铈和硝酸锰混合溶液，将γ-Al2O3载体材料研磨后加入到硝酸铈和硝酸锰的混合溶液当中，80～120转/min搅拌;
2)在反应体系中加入KOH溶液，调节体系pH值，搅拌后并静置，抽滤得沉淀物;利用超纯水对沉淀物进行洗涤，烘干至恒重，煅烧，自然冷却得到铈、锰二元催化材料产品。
步骤1)中，硝酸铈和硝酸锰混合溶液中，硝酸铈0.5～0.75mol/L，硝酸锰0.25～0.65mol/L。
步骤1)中，将γ-Al2O3载体材料用球磨机研磨至0.45～0.75μm。
步骤1)中，每升硝酸铈和硝酸锰的混合溶液加入γ-Al2O3的量为2.5～5.5g。
步骤2)中，在反应体系中加入KOH溶液的浓度为0.15～0.55mol/L。
步骤2)中，加入KOH溶液调节体系pH溶液至9～10。
步骤2)中，材料煅烧的温度为450～550℃，煅烧时间为4.5～5.5h。
所述的适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法所获得的铈、锰二元催化材料
所述的铈、锰二元催化材料在处理碱渣废水中的应用。
有益效果：与现有技术相比，本发明的适用于碱渣废水催化湿式氧化的铈、锰二元催化材料的制备方法简单，容易实现，所获得的铈、锰二元催化材料，特别适合用于处理碱渣废水，经试验表明降解效率明显提高，CODcr去除率比相同条件下未添加催化剂的湿式氧化降解效果提高40%以上，TOC去除率比相同条件下未添加催化剂的光降解效果提高47%以上，具有很好的实用性。