[发明专利]一种臭氧氧化催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种臭氧氧化催化剂及其制备方法。该臭氧氧化催化剂，原料包括：载体，活性金属氧化物和添加剂，其中，所述添加剂为胶黏剂和二氧化硅。本发明在研究过程中发现，以二氧化硅作为强度增强剂与胶黏剂配合作用，能够显著提高臭氧氧化催化剂的机械强度，使其能够满足臭氧催化氧化工艺对催化剂的强度要求，延长催化剂的使用寿命。本发明采用共混合法制备催化剂，解决了浸渍法等所得催化剂内部活性组分分布不均等问题，同时在制备过程中完全不涉及硝酸盐、硫酸盐和氯化物的使用，故在焙烧过程中不存排放氮氧化物和硫氧化物的问题，同时，该方法制备的催化剂具有高催化活性，高稳定性。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种臭氧氧化催化剂及其制备方法。

背景技术

臭氧具有很强的氧化性能，能氧化水中众多有机物，因此，臭氧氧化技术在水处理领域备受关注。而臭氧催化氧化技术是在臭氧氧化技术的基础上发展起来的一种高级氧化技术，它利用臭氧在催化剂作用下产生的强氧化性羟基自由基完成对水中污染物的快速降解，进一步提高了臭氧的氧化效率。

臭氧催化氧化使用的催化剂的活性组分一般为过渡金属元素，类型主要有过渡金属氧化物、负载在载体上的过渡金属及其氧化物。氧化铝是铝的稳定氧化物，由于其颗粒本身催化活性较低，故一般用作催化剂载体在其上负载过渡金属，以提高其催化性能。

负载型氧化铝催化剂的制备方法主要有浸渍法、共混合法、共沉淀法以及离子交换法等。其中，浸渍法是将活性组分配制成一定浓度的混合盐溶液，再将氧化铝颗粒与混合盐溶液进行混合，吸附饱和后，烘干、焙烧，得到催化剂产品。该工艺制备的催化剂因具有较高的催化活性，而被广泛使用，但在负载多种活性组分时，由于载体对不同组分的吸附速率不同，导致活性金属组分很难均匀分布，同时在制备过程中不可避免会使用硝酸盐以及硫酸盐等，从而导致在焙烧阶段产生氮氧化物和硫氧化物，对大气环境造成危害或者治理成本较高，而且制备步骤较为繁琐。

共混合法是将活性金属氧化物与氧化铝进行充分混合，之后置于圆锅造粒机中，并加入一定量的添加剂进行造粒过程，造粒完成后烘干、焙烧，得到催化剂产品。该工艺生产过程中不存在硝酸盐和硫酸盐以及氯化物的使用，故不存在排放影响大气环境的物质，但是催化剂的强度不足，会影响催化剂的使用寿命。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的臭氧氧化催化剂强度不足，会影响催化剂的使用寿命等缺陷，从而提供一种臭氧氧化催化剂及其制备方法。

为此，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种臭氧氧化催化剂，原料包括：载体，活性金属氧化物和添加剂，

其中，所述添加剂为胶黏剂和二氧化硅。

可选的，所述载体与二氧化硅的质量比为100：(2-10)。

可选的，所述载体与活性金属氧化物的质量比为100：(2-40)；

和/或，所述载体与胶黏剂的质量比为100：(5-30)。

可选的，所述载体为氧化铝，沸石，分子筛，活性碳中的至少一种；

和/或，所述活性金属氧化物为氧化锰、氧化铜、氧化铈、氧化铑、氧化锌、氧化铁、氧化钴、氧化镁的至少一种；

和/或，所述胶黏剂为醋酸、田菁粉、聚丙烯酰胺、甲基纤维素、柠檬酸、三氯乙酸、魔芋胶中的至少一种。