[发明专利]一种三元复合材料非均相光Fenton催化剂及其制备和应用

摘要

本发明涉及一种以焙烧后的城市污泥残渣为载体，以三种高活性金属为活性组分制备负载型催化剂的制备方法。本发明通过将城市生活污泥高温焙烧后，得到具有高比表面积，高孔隙率的污泥催化剂载体，以TiO2、AgNO3、MnO2、Fe(NO3)3·9H2O、InN3O9·xH2O(X＝2)、Sr(NO3)2、Bi(NO3)3等金属化合物中任意三种金属成分，按照一定的元素摩尔比将三种金属成分混合制得三元金属复合物前驱体，将该类三元金属复合物前驱体负载于污泥载体上，经过再次高温焙烧获得具有高催化活性，高稳定性的污泥催化剂。此类催化剂应用于非均相光Fenton体系处理难降解高浓度工业有机废水，属于水处理技术和环境功能材料领域。

主权项

1.一种污泥负载三元活性金属制备光Fenton催化剂的方法，其特征在于：污泥催化剂载体制备方法如下：(1)取城市生活污水厂的污泥在100℃～125℃(较佳为110℃)条件下烘干至重量不变；(2)在通入空气的条件下，加热所得污泥，以3～6℃/min的升温速率从室温(15～35℃)升温至300～800℃(最佳温度为400～600℃)，煅烧时间2～8h(较佳为3～6h)，待冷却至15～35℃(较佳为25～30℃)，机械粉碎后，得到具有高比表面积，高孔隙率的污泥残渣催化剂载体；以上述制备获得的污泥残渣催化剂为载体，取TiO2、AgNO3、MnO2、Fe(NO3)3·9H2O、InN3O9·xH2O(X＝2)、Sr(NO3)2、Bi(NO3)3等金属化合物中任意三种金属成分，按照一定的元素摩尔比将三种金属成分混合(以三种金属成分总摩尔为100％计，其中任意一种金属成分的摩尔数均不少于30％)，加入蒸馏水中，将该金属混合溶液放入超声反应仪中超声4～18h(较佳时间为4～12h)，温度为10～90℃(较佳温度为20～60℃)，制得复合金属前驱体溶液，将该种溶液放入烘箱中100～150℃(较佳温度为120℃)恒温12～24h(较佳时间为12～18h)烘干至重量不变，得到复合金属前驱体固体颗粒。以盐中金属质量计盐的负载量为0.1～5.0wt.％(较佳为3.0～5.0wt.％)，将二者充分研磨混合，在400～900℃(较佳为500～700℃)温度条件下焙烧0.5～8h(较佳时间为2～5h)制备出三元复合金属污泥催化剂。