申请日2018.03.13
公开(公告)日2018.08.17
IPC分类号B01J23/86; B01J37/03; B01J37/08; C02F1/72; C02F1/30; C02F101/30; C02F101/34; C02F101/36; C02F101/38
摘要
本发明提供一种染料废水降解用催化剂，催化剂为活性炭负载铬酸盐类催化剂。应用本发明的催化剂，催化剂为活性炭负载铬酸盐类催化剂，组成了大比表面的AC与介电性能优异的铬酸盐类复合的微波催化剂，可充分发挥活性炭和铬酸盐的功能，实现废水的高去除率。本发明还提供一种上述催化剂的制备方法，步骤精简，工艺参数容易控制，适用于工业化。本发明还提供一种上述催化剂的降解废水的方法，能够极大地提高污染物的降解效率，且处理时间大大缩短，设备简单易操作，投资和运行成本低，占地面积少，降解彻底，可降解废水的浓度范围广，能够连续化规模化处理，易于工业化生产，无二次污染。
权利要求书
1.一种染料废水降解用催化剂，其特征在于：所述催化剂为活性炭负载铬酸盐类催化剂。
2.根据权利要求1所述的染料废水降解用催化剂，其特征在于：所述活性炭负载铬酸盐类催化剂中铬酸盐的重量含量为5%-12%。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的染料废水降解用催化剂，其特征在于：所述铬酸盐为铬酸铜。
4.一种如权利要求1-3任意一项所述的染料废水降解用催化剂的制备方法，其特征在于：所述染料废水降解用催化剂采用共沉淀‐晶化法制备，并在一定温度下煅烧得到。
5.根据权利要求4所述的染料废水降解用催化剂的制备方法，其特征在于：将质量比为1：2的硝酸盐和硝酸铬，溶入到80mL的水中，搅拌溶解后用氨水调溶液pH=8-9，再搅拌1h后加入预处理后的活性炭，搅拌2h，然后在180℃下晶化24h，冷却，洗涤数次，100-110℃干燥，在600-700℃煅烧6h，得铬酸盐/AC。
6.根据权利要求5所述的染料废水降解用催化剂的制备方法，其特征在于：所述硝酸盐为硝酸铜，所述铬酸盐/AC为活性炭负载铬酸盐;
所述预处理后的活性炭的制作过程是：将活性炭在去离子水中煮沸2h，并在120℃干燥24h，即得预处理后的活性炭。
7.一种降解废水的方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任意一项所述的染料废水降解用催化剂进行废水降解，具体是：将染料废水降解用催化剂与废水混合，采用微波对废水体系进行辐照实现废水的降解。
8.根据权利要求7所述的降解废水的方法，其特征在于，所述废水为甲基橙废水和/或碱性品红废水，且甲基橙废水和碱性品红废水浓度均为100mg/L;所述废水中有机物和染料废水降解用催化剂的质量比为1：2-20;微波辐照的功率为800瓦，微波辐照时间为1-15min。
说明书
染料废水降解用催化剂、其制备方法以及降解废水 的方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别地，涉及一种染料废水降解用催化剂、其制备方法以及降解废水的方法。
背景技术
染料工业是我国国民经济中的重要行业之一，其产品应用于人们的衣、食、住、行当中，主要包括纺织品、食品、涂料、皮革及橡胶等。工业染料的品种繁多，每年有超过10000种染料和颜料被使用。其中超过50%的染料是偶氮染料，这些染料一般含有一个或多个偶氮键(-N=N-)和芳烃。大多数偶氮染料及其代谢中间体具有三致效应，它们排放到水体中后化学稳定性强，可以使水体失去审美观，容易产生水体富营养化，是典型难降解的有机污染物。
处理染料废水的方法种类很多，传统方法有吸附法、萃取法、生化法等，近些年发展起来的高级氧化降解技术有光催化技术、电催化技术、超临界水氧技术等，但是都存在反应时间长，处理浓度低，操作条件繁杂等不足，不能经济有效环保地解决染料有机废水处理问题。
因此，开发一种新型、高效、经济、环保的处理染料废水的方法具有重要意义。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种染料废水降解用催化剂，所述催化剂为活性炭负载铬酸盐类催化剂。
以上技术方案中优选的，所述活性炭负载铬酸盐类催化剂中铬酸盐的重量含量为5%-12%。
以上技术方案中优选的，所述铬酸盐为铬酸铜。
本发明的第二目的在于提供一种染料废水降解用催化剂的制备方法，所述染料废水降解用催化剂采用共沉淀‐晶化法制备，并在一定温度下煅烧得到。
以上技术方案中优选的，将质量比为1：2的硝酸盐和硝酸铬，溶入到80mL的水中，搅拌溶解后用氨水调溶液pH=8-9，再搅拌1h后加入预处理后的活性炭，搅拌2h，然后在180℃下晶化24h，冷却，洗涤数次，100-110℃干燥，在600-700℃煅烧6h，得铬酸盐/AC。
以上技术方案中优选的，所述硝酸盐为硝酸铜，所述铬酸盐/AC为活性炭负载铬酸盐;所述预处理后的活性炭的制作过程是：将活性炭在去离子水中煮沸2h，并在120℃干燥24h，即得预处理后的活性炭。
本发明第三目的在于提供一种降解废水的方法，采用上述染料废水降解用催化剂进行废水降解，具体是：将染料废水降解用催化剂与废水混合，采用微波对废水体系进行辐照实现废水的降解。
以上技术方案中优选的，所述废水为甲基橙废水和/或碱性品红废水，且甲基橙废水和碱性品红废水浓度均为100mg/L;所述废水中有机物和染料废水降解用催化剂的质量比为1：2-20;微波辐照的功率为800瓦，微波辐照时间为1-15min。
应用本发明的方法，效果是：
1、催化剂为活性炭负载铬酸盐类催化剂，组成了大比表面的AC(活性炭)与介电性能优异的铬酸盐类复合的微波催化剂，可充分发挥活性炭和铬酸盐的功能，实现废水的高去除率。
2、本发明提高的催化剂的制备方法，步骤精简，工艺参数容易控制，适用于工业化。
3、废水降解方法中，微波催化剂吸收微波而被激发产生电子-空穴对，水分子与强吸电子的空穴结合从而产生的羟基自由基等活性氧物质充当了降解反应的氧化剂，能够极大地提高污染物的降解效率，且处理时间大大缩短，设备简单易操作，投资和运行成本低，占地面积少，降解彻底，可降解废水的浓度范围广，能够连续化规模化处理，易于工业化生产，无二次污染。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照实施例，对本发明作进一步详细的说明。