[发明专利]一种催化剂、制备方法及其在催化湿式氧化水处理中的应用

权利要求书

1.一种催化湿式氧化催化剂，其特征在于，所述催化湿式氧化催化剂包括马铃薯薯渣碳基底，基底表面覆盖珊瑚状氮掺杂碳纳米管；

和活性金属，所述活性金属包括Ru和Ni；其中，所述碳纳米管内部为Ni或Ru-Ni合金；碳纳米管外部为Ru。

2.根据权利要求1所述的催化湿式氧化催化剂，其特征在于，所述氮掺杂碳纳米管为多壁氮掺杂碳纳米管。

3.根据权利要求2所述的催化湿式氧化催化剂，其特征在于，Ru颗粒部分嵌入多壁碳纳米管管壁中。

4.一种制备权利要求1~3任一项所述的催化湿式氧化催化剂的方法，其特征在于，所述方法包括：

a）获得马铃薯薯渣碳；

b）将所述马铃薯薯渣碳于含有活性金属盐的溶液中浸渍，干燥，得到干燥样品；

c）将所述干燥样品与氮源混合，非活性气氛下焙烧，得到焙烧样品；所述非活性气氛选自氮气、惰性气体中的至少一种；

d）将焙烧样品进行酸处理，得到所述催化湿式氧化催化剂；

其中，所述氮源选自双氰胺粉、尿素中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤a）包括：将马铃薯薯渣粉碎后与固体碱混合均匀后，在非活性气氛下400 ~ 500℃焙烧120 ~ 150 min，得到马铃薯薯渣碳。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤b）中所述活性金属盐包括金属Ni盐和金属Ru盐。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤b）中马铃薯薯渣碳、金属Ni盐、金属Ru盐的质量比为1 ~ 6:0.2 ~ 0.6:0.02 ~ 0.06；马铃薯薯渣碳的质量与含活性金属盐的溶液的体积比为（0.2 ~ 3.6）g：（20 ~ 100）mL。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤b）中所述浸渍的条件为：超声15 ~30min。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤b）中所述干燥的条件为：在真空度0.06 ~ 0.08 MPa，40 ~ 50 ℃条件下真空干燥12 ~ 24 h。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤c）中所述非活性气氛下焙烧为分段焙烧，非活性气氛下，400 ~ 500℃下焙烧2 ~ 3 h，然后在600 ~ 800℃下焙烧2 ~ 3 h。

11.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤d）中所述酸处理中的酸为浓度为2 ~3 mol/L的酸溶液；所述酸选自硫酸、盐酸中的至少一种。

12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤d）中所述酸处理的时间为120 ~ 360min，温度为20~ 100℃。

13.一种催化湿式氧化去除废水中小分子酸类污染物的方法，其特征在于，将含有小分子酸类污染物的废水与催化剂接触，反应，以去除所述小分子酸类污染物；

所述催化剂选自权利要求1~3任一项所述的催化湿式氧化催化剂或权利要求4~12任一项所述的方法制备的催化湿式氧化催化剂。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，反应温度为220 ~ 260℃，反应充氧量为理论需氧量的1.2 ~ 4倍，废水COD值为4000 ~ 30000 mg/L，反应压力为4.0 ~ 7.0 MPa。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述小分子酸类污染物选自甲酸、乙酸、丙烯酸、丁二酸、苯酚、马来酸、草酸中的至少一种。