[发明专利]一种采用共价三嗪聚合物载Pd催化剂去除水中氯乙酸的方法

说明书

本发明涉及一种采用共价三嗪聚合物载Pd催化剂去除水中氯乙酸的方法，包括：(1)将PdCl₂溶液与共价三嗪聚合物CTF混合，边搅拌边逐滴加入Na₂CO₃溶液至溶液pH值为10～10.5，继续搅拌，经洗涤、烘干、焙烧、H₂氛围中还原，得到共价三嗪聚合物载Pd催化剂Pd/CTF；(2)将上述Pd/CTF投入含氯乙酸的水体中，控制pH值至4～7，进行催化加氢脱氯反应，即可。本发明采用的Pd/CTF催化剂有较高的比表面积和较小的活性金属颗粒，对水中较宽浓度范围内的氯乙酸都能够进行有效的催化脱氯，表现出较高的催化转化活性和稳定性，具有良好的经济和环境效益。

技术领域

本发明属于催化剂水处理领域，特别涉及一种采用共价三嗪聚合物载Pd催化剂去除水中氯乙酸的方法。

背景技术

氯消毒作为一种高效、简便、经济的消毒方法被广泛的应用于饮用水的深度处理。然而，在消毒过程中，消毒剂与饮用水源水中的溶解性有机物发生一系列取代、加成和氧化反应不可避免的生成各种消毒副产物。在形成的这些消毒副产物中，氯乙酸，包括一氯乙酸(MCAA)、二氯乙酸(DCAA)和三氯乙酸(TCAA)由于具有较强的致癌、致畸和遗传毒性受到广泛关注。目前世界卫生组织和美国环保局都已经规定饮用水中五种卤乙酸(一氯乙酸，二氯乙酸，三氯乙酸，一溴乙酸和二溴乙酸)的总浓度不能超过0.06mg/L。

这类氯代消毒副产物由于其低浓度、高毒性和高稳定的特征，一旦形成将难以通过常规的吸附法、生物法和高级氧化法等技术进行去除。还原脱氯是去除水中氯乙酸的一种常见的处理方法，其中以零价铁还原最为常见，但零价铁不能实现对氯乙酸的完全脱氯，且反应过程中会释放出亚铁离子，引起潜在的二次污染。

液相催化加氢脱氯法是还原脱氯法的一种，可以在常温常压条件下将氯代有机物中的氯完全脱除，有效降低其毒性，且不会产生其它有毒副产物，是一种低能耗、绿色环保的技术。

在使用液相催化加氢脱氯法处理水中氯代有机物时，常用的是负载型Pd基催化剂。其中以炭基材料为载体的催化剂通常具有较大的比表面积利于分散活性金属Pd颗粒和吸附污染物，同时还有较强的抗酸、碱和抗氯中毒的能力。但是普通炭材料与其表面活性金属间的相互作用力较弱，在液相催化反应过程中，载体表面的活性金属颗粒易于脱落、流失导致催化剂失活。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用共价三嗪聚合物载Pd催化剂去除水中氯乙酸的方法，该方法采用的Pd/CTF催化剂有较高的比表面积和较小的活性金属颗粒，对水中较宽浓度范围内的氯乙酸都能够进行有效的催化脱氯，表现出较高的催化转化活性和稳定性，具有良好的经济和环境效益。

本发明的一种采用共价三嗪聚合物载Pd催化剂去除水中氯乙酸的方法，包括：

(1)将PdCl₂溶液与共价三嗪聚合物CTF混合，边搅拌边逐滴加入Na₂CO₃溶液至溶液pH值为10～10.5，继续搅拌，经洗涤、烘干、焙烧、H₂氛围中还原，得到共价三嗪聚合物载Pd催化剂Pd/CTF；催化剂中Pd的负载量为1～5％，优选3％；

(2)将上述共价三嗪聚合物载Pd催化剂Pd/CTF按质量比1:8000～12000(优选1:10000)投入含氯乙酸的水体中，控制pH值至4～7(可采用常用无机酸或碱进行调节)，并在常温常压条件下先后通入N₂和H₂进行催化加氢脱氯反应，即可。