一種用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑及其制備方法和應(yīng)用，將5～10克硝酸鈰（Ce(NO3)3·6H2O）和10～20克尿素完全溶解在去離子水中，100～200℃反應(yīng)3～6小時(shí)，沉淀物經(jīng)過過濾和徹底清洗后，在100～150℃焙燒3～6小時(shí)；所得產(chǎn)物用硝酸鉛Pb(NO3)2飽和溶液浸漬，完全浸漬后的混合物在60℃烘干12～24小時(shí)后，在400～600℃焙燒1～3小時(shí)，得到用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于處理效率高、操作簡便，無二次污染，運(yùn)行成本低等，在其他工業(yè)廢水的處理方面也具有良好的推廣價(jià)值。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑及其制備和應(yīng)用
本專利技術(shù)涉及一種臭氧催化劑的制備方法，該催化劑可應(yīng)用于生物難降解有機(jī)污染物表面活性劑的臭氧催化氧化降解。
技術(shù)介紹
表面活性劑作為乳化劑、防銹劑、柔軟劑、洗滌劑等廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活日用品等各個(gè)領(lǐng)域，其中陰離子表面活性劑是最常用的表面活性劑。表面活性劑廢水一般偏堿性，COD高達(dá)幾萬甚至于十幾萬，而且表面活性劑屬于生物難降解有機(jī)污染物，其進(jìn)入水體后，聚集在水介質(zhì)和其他諸如空氣、油狀液體和微粒表面，使之產(chǎn)生泡沫、乳化和微粒懸浮等現(xiàn)象。表面活性劑廢水大量排入水體環(huán)境中，會造成水體起泡，影響水中和空氣中的氧氣交換，會導(dǎo)致水中溶氧下降以及微量元素的匱乏，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，特別是含有氮磷的表面活性劑會造成水體的富營養(yǎng)化。另外，表面活性劑還能乳化水體中其他污染物，增大污染物濃度，造成間接污染。表面活性劑廢水的常用處理方法有:沉淀法、過濾法、絮凝處理法、吸附法、活性污泥法、催化氧化法等。而臭氧催化氧化屬于催化氧化中的一種，因其降解速度快，不產(chǎn)生二次污染，反應(yīng)條件溫和，是環(huán)境領(lǐng)域較活躍的研究方向。因臭氧具有很強(qiáng)的氧化能力，在環(huán)境保護(hù)和化工等方面被廣泛應(yīng)用。表面活性劑廢水中往往為含有直鏈、支鏈、芳香鏈、含氟長鏈等一段親油一段親水的有機(jī)長鏈分子臭氧催化氧化能使長鏈分子斷鏈分解，從而達(dá)到凈化去除。采用臭氧催化氧化法處理這類廢水，具有降解速度快，流程簡單，不產(chǎn)生二次污染的優(yōu)點(diǎn)，近年來得到了較大發(fā)展。但也存在能耗高、臭氧利用率低、催化劑活性較低及催化劑回收再利用困難等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為克服現(xiàn)有技術(shù)得不足，本專利技術(shù)提供一種用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑及其制備方法和應(yīng)用。 一種用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)將5?10克硝酸鈰(Ce(NO3)3.6H20)和10?20克尿素完全溶解在去離子水中，100?200°C反應(yīng)3?6小時(shí)，沉淀物經(jīng)過過濾和徹底清洗后，在100?150°C焙燒3?6小時(shí)；(2)步驟(I)所得產(chǎn)物用硝酸鉛Pb(NO3)2飽和溶液浸潰，完全浸潰后的混合物在60°C烘干12?24小時(shí)后，在400?600°C焙燒I?3小時(shí)，得到用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑。 一種用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑，其特征在于，根據(jù)上述方法制備得到。 具體為，以氧化鉛(PbO)為載體，以氧化鈰(CeO2)為催化劑通過臭氧催化氧化表面活性劑，其中Pb0/Ce02的質(zhì)量百分比為0.5?5%。 —種用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑在表面活性劑光催化降解的應(yīng)用。 鉛鈰共摻雜的臭氧催化劑性能評價(jià)在石英玻璃管中進(jìn)行，評價(jià)物為10mg/L十二烷基苯磺酸鈉(陰離子表面活性劑)溶液，臭氧催化劑用量為5g/h，懸濁液攪拌I?2h。將懸濁液在臭氧氛圍中降解30min，懸濁液離心，離心轉(zhuǎn)速12000rpm，離心時(shí)間lOmin，紫外可見分光光度法測定十二烷基苯磺酸鈉濃度，計(jì)算得出十二烷基苯磺酸鈉的光催化降解率。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):1)本專利技術(shù)的鉛鈰復(fù)合臭氧催化劑，顯著提高了臭氧催化的效率，減少了催化劑的使用量，提高了表面活性劑廢水的處理效率，對印染廢水的處理效率高，表面活性劑去除率可達(dá)到75%以上，且制備工藝簡單，使用成本低；2)表面活性劑廢水的處理方法較多，各有優(yōu)缺點(diǎn)，由于單一技術(shù)處理的局限性，應(yīng)考慮優(yōu)化組合各種單一技術(shù)，本專利技術(shù)的一種用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑的制備方法可方便的與其他工藝聯(lián)合，為開發(fā)出適合表面活性劑廢水的高效化、集成化、生態(tài)化、智能化一體化聯(lián)用技術(shù)提供支持，為建立徹底的去除表面活性劑廢水中污染物的新方法奠定基礎(chǔ)。 3)本專利技術(shù)的高效復(fù)合吸附絮凝劑可用于表面活性劑廢水的處理，還可用于其他工業(yè)廢水以及受污染的自然水體的處理，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。 【具體實(shí)施方式】 下面對本專利技術(shù)的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本專利技術(shù)技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和操作過程，但本專利技術(shù)的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例:實(shí)施例1:本專利技術(shù)所述的臭氧催化劑的制備方法具體如下:首先將5gCe (NO3) 3.6Η20和和1g尿素完全溶解在去離子水中，150°C反應(yīng)4小時(shí)，沉淀物經(jīng)過過濾和徹底清洗后，在100°C焙燒3小時(shí)，然后用Pb (NO3)2飽和溶液浸潰，完全浸潰后的混合物在60°C烘干12小時(shí)后，在550°C度2小時(shí)可得，其中Pb0/Ce02的質(zhì)量百分比為1.25%。 將制成的臭氧催化劑用前述實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行催化性能評價(jià)，測定十二烷基苯磺酸鈉的降解率為76.95%。 實(shí)施例2:首先將1gCe(NO3)3.6H20和和20g尿素完全溶解在去離子水中，200°C反應(yīng)6小時(shí)，沉淀物經(jīng)過過濾和徹底清洗后，在150°C焙燒6小時(shí)，然后用Pb (NO3)2飽和溶液浸潰，完全浸潰后的混合物在60°C烘干24小時(shí)后，在600°C焙燒3小時(shí)可得，其中Pb0/Ce02的質(zhì)量百分比為2.5%ο 將制成的臭氧催化劑用前述實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行催化性能評價(jià)，測定十二烷基苯磺酸鈉的降解率為79.73%。 實(shí)施例3: 首先將7.5gCe (NO3)3.6H20和和15g尿素完全溶解在去離子水中，150°C反應(yīng)4小時(shí)，沉淀物經(jīng)過過濾和徹底清洗后，在150°C焙燒4小時(shí)，然后用Pb (NO3)2飽和溶液浸潰，完全浸潰后的混合物在60°C烘干15小時(shí)后，在550°C焙燒2小時(shí)可得，其中Pb0/Ce02的質(zhì)量百分比為1.875%。 將制成的臭氧催化劑用前述實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行催化性能評價(jià)，測定十二烷基苯磺酸鈉的降解率為78.66%。 實(shí)施例4:首先將1gCe(NO3)3.6Η20和和1g尿素完全溶解在去離子水中，100°C反應(yīng)6小時(shí)，沉淀物經(jīng)過過濾和徹底清洗后，在100°C焙燒6小時(shí)，然后用Pb(NO3)2飽和溶液浸潰，完全浸潰后的混合物在60°C烘干12小時(shí)后，在400°C焙燒3小時(shí)可得，其中Pb0/Ce02的質(zhì)量百分比為2.5%ο 將制成的臭氧催化劑用前述實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行催化性能評價(jià)，測定十二烷基苯磺酸鈉的降解率為77.08%。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）將5～10克硝酸鈰（Ce(NO3)3·6H2O）和10～20克尿素完全溶解在去離子水中，100～200℃反應(yīng)3～6小時(shí)，沉淀物經(jīng)過過濾和徹底清洗后，在100～150℃焙燒3～6小時(shí)；（2）步驟（1）所得產(chǎn)物用硝酸鉛Pb(NO3)2飽和溶液浸漬，完全浸漬后的混合物在60℃烘干12～24小時(shí)后，在400～600℃焙燒1～3小時(shí)，得到用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于降解表面活性劑催化的臭氧催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將5?10克硝酸鈰(Ce(NO3)3.6H20)和10?20克尿素完全溶解在去離子水中，100?200°C反應(yīng)3?6小時(shí)，沉淀物經(jīng)過過濾和徹底清洗后，在100?150°C焙燒3?6小時(shí)； (2)步驟(I)所得產(chǎn)物用硝酸鉛Pb(NO3)2飽和溶液浸潰，完全浸潰后的混合物在60°C烘干12?24小時(shí)后，在400?600°C焙燒I?3小...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何丹農(nóng)，董亞梅，萬曉佳，趙昆峰，高振源，
申請(專利權(quán))人：上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31
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