專利名稱：一種多相濕式氧化催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化劑及其制備方法，具體地涉及一種多相濕式氧化催化劑及其 制備方法。
背景技術(shù)：
在處理高濃度難降解有機(jī)廢水的技術(shù)中，較為先進(jìn)的是濕式催化氧化技術(shù) (CWAO)。該技術(shù)是在催化劑存在下，通入空氣或氧氣，并在一定溫度(125 320°C )和壓力 (0. 5 20Mpa)條件下對有機(jī)廢水進(jìn)行凈化處理，使廢水中的C、H、0、N分別以C02、H20和N2 的形式排放，且無二次污染。該技術(shù)的核心部分是催化劑。目前使用的催化劑大多以A1203、 Ti02、Zr02或它們的復(fù)合氧化物或高鎳合金等多孔金屬材料為載體，將鐵、鈷、鎳、釕、銠、鈀、 銥、鉬、銅、金和鎢中的一種或幾種不溶或難溶于水的金屬化合物沉積到上述載體上，如公 開號為CN1121322A的中國專利公開了一種“廢水處理用催化劑及其制造方法和使用該催 化劑的廢水處理方法”，它們都要使用較多的貴金屬作為活性組分，不僅難于降低催化劑的 成本，而且Al203、Ti02、&O2等載體與貴金屬匹配，其催化活性并不理想。而活性炭由于其本身具有較高的比表面、豐富的孔結(jié)構(gòu)、易于調(diào)變的表面官能團(tuán)、 特殊的電子性能以及特有的耐酸耐堿等物理化學(xué)性質(zhì)，用做貴金屬催化劑的載體，可使活 性金屬與助劑充分的分散，不僅能節(jié)省貴金屬用量，防止金屬粒子燒結(jié)，而且炭載體與活性 金屬間的強(qiáng)相互作用，直接強(qiáng)化催化劑的活性與選擇性。公開號為CN1524613A的中國專利 公開了一種“以碳材料為載體的高活性濕式氧化催化劑及其制備方法”，它以活性炭為載體 負(fù)載貴金屬制備催化劑，催化效果優(yōu)于同類催化劑，成本較低，但因活性炭結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度 低，在苛刻的濕式氧化條件下，壽命較短。因此，有必要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。綜上所述，本領(lǐng)域缺乏一種合適的多相濕式氧化催化劑，更缺乏一種適用于處理 高濃度難降解的有機(jī)廢水的催化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于獲得一種合適的多相濕式氧化催化劑，適用于處理高濃度 難降解的有機(jī)廢水。本發(fā)明的第二目的在于獲得一種合適的多相濕式氧化催化劑的制備方法，適用于 處理高濃度難降解的有機(jī)廢水。本發(fā)明的第三目的在于獲得一種催化劑的用途，適用于多相濕式氧化反應(yīng)，特別 是處理高濃度難降解的有機(jī)廢水。在本發(fā)明的第一方面，提供了 一種多相濕式氧化催化劑，所述催化劑中，以貴金屬元素為活性組分，所述貴金屬元素選自鉬、釕、銠、銥、金中的一種或幾 種；以稀土元素為輔助組分，所述稀土元素選自鑭、鈰、鐠、釹中的一種或幾種；所述活性組分和輔助組分擔(dān)載于陶瓷-活性炭載體，其中活性炭含量為所述陶瓷-活性炭載體總重量的1 15%，且活性組分和輔助組分中每種元素的重量各自占活性炭重量的0. 25 5%。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述陶瓷-活性炭載體選自形狀為球狀、管狀、 杯狀、板狀、滾筒狀或環(huán)狀的成型陶瓷_活性炭載體。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述成型陶瓷_活性炭載體為球狀的成型陶 瓷-活性炭載體。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述球狀的成型陶瓷_活性炭載體為球徑3 8mm，抗壓強(qiáng)度不低于400士40N/顆的球狀多孔陶瓷；其中活性炭的重量占陶瓷_活性炭載 體總重量的1 8% ；活性炭的表面積為600 1400m2/g。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，它由包括如下步驟的方法制得(a)將輔助組分的硝酸鹽或碳酸鹽溶液浸漬在陶瓷-活性炭載體上，浸漬時(shí)間 12 48小時(shí)；所述輔助組分中每種元素的重量占活性炭重量的0. 25 5%，所述輔助組分 為稀土元素，所述稀土元素選自鑭、鈰、鐠、釹中的一種或幾種；(b)將浸漬好輔助組分的陶瓷-活性炭載體在90 140°C溫度條件下烘干8 12 小時(shí)，再浸漬貴金屬元素活性組分的硝酸鹽或氯化物溶液，其中貴金屬元素中每種元素的 重量占活性炭重量的0. 25 5%，浸漬時(shí)間12 48小時(shí)；所述貴金屬元素選自鉬、釕、銠、銥、金中的一種或幾種；(c)將浸漬好活性組分的陶瓷-活性炭載體在90 140°C烘干8 12小時(shí)，再在 300 500°C下氫氣還原3 8小時(shí)，冷卻至室溫后在含1 士0. 5%體積氧氣的氮?dú)庵锈g化 8 12小時(shí)，得到以陶瓷-活性炭材料為載體的多相濕式氧化催化劑。本發(fā)明的第二方面提供一種多相濕式氧化催化劑的制備方法，它包括如下步驟(a)將輔助組分的硝酸鹽或碳酸鹽溶液浸漬在陶瓷-活性炭載體上，浸漬時(shí)間 12 48小時(shí)；所述輔助組分中每種元素的重量占活性炭重量的0. 25 5%，所述輔助組分 為稀土元素，所述稀土元素選自鑭、鈰、鐠、釹中的一種或幾種；(b)將浸漬好輔助組分的陶瓷-活性炭載體在90 140°C溫度條件下烘干8 12 小時(shí)，再浸漬貴金屬元素活性組分的硝酸鹽或氯化物溶液，其中貴金屬元素中每種元素的 重量占活性炭重量的0. 25 5%，浸漬時(shí)間12 48小時(shí)；所述貴金屬元素選自鉬、釕、銠、銥、金中的一種或幾種；(c)將浸漬好活性組分的陶瓷_活性炭載體在90 140°C烘干8 12小時(shí)，再在 300 500°C下氫氣還原3 8小時(shí)，冷卻至室溫后在含1 士0. 5%體積氧氣的氮?dú)庵锈g化 8 12小時(shí)，得到以陶瓷-活性炭材料為載體的多相濕式氧化催化劑。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述陶瓷_活性炭載體由如下方法制備得到將酚醛樹脂配制成的浸漬液，經(jīng)過浸漬工藝，使樹脂滲入成型多孔陶瓷內(nèi)，然后將 多孔陶瓷內(nèi)的樹脂經(jīng)過固化工藝、炭化工藝、活化工藝和清洗工藝的處理，得到陶瓷-活性 炭載體，所述多孔陶瓷的孔隙率為10 50%，其孔隙結(jié)構(gòu)包括直徑為10 1000 μ m的孔 道，其孔隙內(nèi)的活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)由宏孔、介孔和微孔構(gòu)成。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述成型陶瓷_活性炭載體為球狀的成型陶 瓷-活性炭載體。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述球狀的成型陶瓷_活性炭載體為球徑3 8mm，抗壓強(qiáng)度不低于400士40N/顆的球狀多孔陶瓷；其中活性炭的重量占陶瓷_活性炭材 料重量的1 8% ；活性炭的表面積為600 1400m2/g。本發(fā)明 的第三方面提供一種所述的催化劑在濕式氧化反應(yīng)中的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改進(jìn)制備工藝，獲得了一種以貴金屬為活 性組分，以稀土金屬為輔助組分，以陶瓷-活性炭材料為載體的多相濕式氧化催化劑及其 制備方法，這種催化劑特別適用于處理高濃度難降解的有機(jī)廢水。在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā) 明。本發(fā)明的具體構(gòu)思如下本發(fā)明公開了一種多相濕式氧化催化劑及其制備方法，以降低濕式氧化反應(yīng)的操 作條件，提高廢水中有機(jī)物的深度氧化效果或預(yù)處理性能，屬于水處理技術(shù)和環(huán)境功能材 料領(lǐng)域。其特點(diǎn)是以貴金屬鉬，釕，銠，銥，金中的一種及幾種為活性組分，以鑭、鈰、鐠、 釹中中的一種及幾種為輔助組分，擔(dān)載于陶瓷-活性炭載體，每一種元素占活性炭重量的 0. 25 5%。更具體地，采用等體積浸漬法或噴涂法將助劑鑭、鈰、鐠、釹中的一種或幾種硝 酸鹽或碳酸鹽溶液浸漬在陶瓷_活性炭材料上，90 140°C烘干8 12小時(shí)，再浸漬貴金 屬鉬，釕，銠，銥，金中的一種及幾種硝酸鹽或氯化物溶液，90 140°C烘干8-12小時(shí)，再在 300 500°C下氫氣還原3 8小時(shí)，冷卻至室溫后在含體積氧氣的氮?dú)庵锈g化8 12 小時(shí)，得到以陶瓷-活性炭材料為載體的濕式氧化催化劑。用本發(fā)明催化劑來處理化學(xué)需 氧量CODcr值為24000mg/L的實(shí)際樹脂工業(yè)生產(chǎn)廢水，去除率均大于90%。以下對本發(fā)明的各個(gè)方面進(jìn)行詳述如無具體說明，本發(fā)明的各種原料均可以通 過市售得到；或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方法制備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所 有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似 或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。多相濕式氧化催化劑及其制備方法本發(fā)明提供一種多相濕式氧化催化劑，所述催化劑中，以貴金屬元素為活性組分，所述貴金屬元素選自鉬、釕、銠、銥、金中的一種或幾 種；以稀土元素為輔助組分，所述稀土元素選自鑭、鈰、鐠、釹中的一種或幾種；所述活性組分和輔助組分擔(dān)載于陶瓷-活性炭載體，其中活性炭含量為所述陶 瓷-活性炭載體總重量的1 15%，且活性組分和輔助組分中每種元素的重量各自占活性炭重量的0. 25 5%。在一個(gè)優(yōu)選例中，所述陶瓷_活性炭載體選自形狀為球狀、管狀、杯狀、板狀、滾筒 狀或環(huán)狀的成型陶瓷_活性炭載體。在一個(gè)優(yōu)選例中，所述成型陶瓷_活性炭載體為球狀的成型陶瓷_活性炭載體。在一個(gè)優(yōu)選例中，所述球狀的成型陶瓷-活性炭載體為球徑3 8mm，抗壓強(qiáng)度不 低于400士40N/顆的球狀多孔陶瓷；其中活性炭的重量占陶瓷_活性炭載體總重量的1 8% ；活性炭的表面積為600 1400m2/g。在一個(gè)優(yōu)選例中，它由包括如下步驟的方法制得
(a)將輔助組分的硝酸鹽或碳酸鹽溶液浸漬在陶瓷_活性炭載體上，浸漬時(shí)間 12 48小時(shí)；所述輔助組分中每種元素的重量占活性炭重量的0. 25 5%，所述輔助組分 為稀土元素，所述稀土元素選自鑭、鈰、鐠、釹中的一種或幾種；(b)將浸漬好輔助組分的陶瓷-活性炭載體在90 140°C溫度條件下烘干8 12 小時(shí)，再浸漬貴金屬元素活性組分的硝酸鹽或氯化物溶液，其中貴金屬元素中每種元素的 重量占活性炭重量的0. 25 5%，浸漬時(shí)間12 48小時(shí)；所述貴金屬元素選自鉬、釕、銠、銥、金中的一種或幾種； (c)將浸漬好活性組分的陶瓷-活性炭載體在90 140°C烘干8 12小時(shí)，再在 300 500°C下氫氣還原3 8小時(shí)，冷卻至室溫后在含1 士0. 5%體積氧氣的氮?dú)庵锈g化 8 12小時(shí)，得到以陶瓷-活性炭材料為載體的多相濕式氧化催化劑。所述陶瓷_活性炭載體由如下方法制備得到將酚醛樹脂配制成的浸漬液，經(jīng)過浸漬工藝，使樹脂滲入成型多孔陶瓷內(nèi)，然后將 多孔陶瓷內(nèi)的樹脂經(jīng)過固化工藝、炭化工藝、活化工藝和清洗工藝的處理，得到陶瓷-活性 炭載體，所述多孔陶瓷的孔隙率為10 50%，其孔隙結(jié)構(gòu)包括直徑為10 1000 μ m的孔 道，其孔隙內(nèi)的活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)由宏孔、介孔和微孔構(gòu)成。所述陶瓷-活性炭載體的材料的具體制備方法請參見中國專利公開號 CN101293198，此處不再贅述。所述陶瓷_活性炭載體的材料可采用本領(lǐng)域常規(guī)的方法成型為球狀、管狀、杯狀、 板狀、滾筒狀或環(huán)狀的成型陶瓷_活性炭載體。成型方法對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，它以陶瓷-活性炭為載體，將多 種組分負(fù)載于具有較高比表面積和豐富孔結(jié)構(gòu)的活性炭載體上，活性組分元素晶體形成固 體催化劑，借催化劑的活性組分元素“晶格活性穴”的儲(chǔ)氧功能和“氧傳遞”特征，將空氣 中的自由O2激活轉(zhuǎn)化成活性氧
參與催化氧化反應(yīng)，基于催化劑高比表面積發(fā)達(dá)的微孔 “吸附位”和“晶體傳遞”功能，激活廢水中有機(jī)污染物質(zhì)分子的氫原子，誘導(dǎo)“自由基”的鏈 鎖反應(yīng)，快速降解污染物質(zhì)。同時(shí)，陶瓷基體極大地提高了活性炭的強(qiáng)度，減少了活性炭的 磨損，延長了催化劑使用壽命，并在濕式氧化反應(yīng)釜中起到填料作用。而且，催化劑中貴金 屬含量較低，從而降低了催化劑成本。進(jìn)一步地，發(fā)明人還意外地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用球狀的成型陶瓷_活性炭載體時(shí)，具有較 高的機(jī)械強(qiáng)度，可滿足高溫高壓的濕式氧化反應(yīng)條件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果1、活性炭載體具有較高的比表面積和發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)，可提高貴金屬的分散性和 利用率，同時(shí)它對有機(jī)物和溶解氧有較強(qiáng)的吸附能力，在200 300°C溫度，3 15Mpa壓力 下，其吸附力很適合于催化作用，活性炭載體能與貴金屬鉬，釕，銠，銥，金等活性物產(chǎn)生協(xié) 同催化作用，從而可獲得更加有效的催化活性；助劑鑭、鈰、鐠、釹可進(jìn)一步改善貴金屬在活 性炭上的分散性，提高催化劑的活性和穩(wěn)定性。2、催化劑具有的較高的機(jī)械強(qiáng)度，可滿足高溫高壓的濕式氧化反應(yīng)條件。3、催化劑的生產(chǎn)成本較低，可大大降低高濃度難降解有機(jī)廢水的處理成本，為濕 式催化氧化技術(shù)在廢水處理方面的推廣應(yīng)用找到行之有效的途徑。以C0D&值為24000mg/L的實(shí)際樹脂工業(yè)生產(chǎn)廢水為目標(biāo)物，以本發(fā)明的催化劑進(jìn)行濕式氧化降解有機(jī)物研究，發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)溫度240°C，反應(yīng)時(shí)間60min，氧氣分壓1. 5MPa等 條件下，COD去除率均達(dá)到90%以上。該催化劑在連續(xù)式反應(yīng)釜中連續(xù)反應(yīng)30天，結(jié)果表 明未發(fā)生催化劑失活現(xiàn)象。而以椰殼活性炭為載體制備的催化劑連續(xù)反應(yīng)4-6小時(shí)后，流 失嚴(yán)重，催化效果大幅降低。

上述合成方法只是本發(fā)明部分化合物的合成路線，根據(jù)上述例子，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以通過調(diào)整不同的方法來合成本發(fā)明的其他化合物，或者，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有 公知技術(shù)可以合成本發(fā)明的化合物。合成的化合物可以進(jìn)一步通過柱色譜法、高效液相色
譜法或結(jié)晶等方式進(jìn)一步純化。本發(fā)明的其他方面由于本文的公開內(nèi)容，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見 的。下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照國家標(biāo) 準(zhǔn)測定。若沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，則按照通用的國際標(biāo)準(zhǔn)、常規(guī)條件、或按照制造廠商所建 議的條件進(jìn)行。除非另外說明，否則所有的份數(shù)為重量份，所有的百分比為重量百分比，所 述的聚合物分子量為數(shù)均分子量。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人 員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明 方法中。實(shí)施例1以濃度為5. 2重量％的Ce (NO3) 3溶液等體積浸漬陶瓷_活性炭球，浸漬時(shí)間24小 時(shí)后，將其在烘箱中120°C烘干10小時(shí)，再以濃度為2. 5%的RuCl3溶液等體積浸漬，浸漬時(shí) 間24小時(shí)。將上述載體在烘箱中120°C烘干10小時(shí)，在500°C下氫氣還原3小時(shí)，冷卻至 室溫后在含體積氧氣的氮?dú)庵锈g化8小時(shí)，得到以陶瓷-活性炭復(fù)合材料為載體的濕式 氧化催化劑，其中貴金屬Ru負(fù)載量占活性炭重量的2%，輔助組分Ce負(fù)載量占活性炭重量
的3 %。陶瓷-活性炭球直徑6mm，其中活性炭含量為4. 25 %，活性炭的比表面積為1350m2/ g°利用此催化劑濕式氧化處理樹脂工業(yè)生產(chǎn)廢水，在反應(yīng)溫度240°C，反應(yīng)時(shí)間 60min，氧氣分壓1. 5MPa等條件下，CODcr去除率能達(dá)95. 0%。實(shí)施例2以濃度為5. 2 %的Ce (NO3) 3溶液等體積浸漬陶瓷_活性炭球，浸漬時(shí)間36小時(shí)后， 將其在烘箱中100°c烘干12小時(shí)，再以濃度為2. 43% WH2PtCl6溶液等體積浸漬，浸漬時(shí)間 24小時(shí)。將上述載體在烘箱中100°C烘干12小時(shí)，在300°C下氫氣還原8小時(shí)，冷卻至室 溫后在含體積氧氣的氮?dú)庵锈g化10小時(shí)，得到以陶瓷-活性炭球?yàn)檩d體的濕式氧化催 化劑，其中貴金屬Pt負(fù)載量占活性炭重量的4%，輔助組分Ce負(fù)載量占活性炭重量的5%。 所用的陶瓷_活性炭球同實(shí)施例1。利用此催化劑濕式氧化處理樹脂工業(yè)生產(chǎn)廢水，在反應(yīng)溫度240°C，反應(yīng)時(shí)間 60min，氧氣分壓1. 5MPa等條件下，CODcr去除率能達(dá)92. 9%。實(shí)施例3以濃度為3. 5%的La(NO3)3溶液等體積浸漬陶瓷-活性炭球，浸漬時(shí)間16小時(shí)后，將其在烘箱中140°C烘干8小時(shí)，再以濃度為2. 15%的(NH4) 21比16溶液等體積浸漬，浸漬 時(shí)間24小時(shí)。將所述載體在烘箱中140°C烘干8小時(shí)，在400°C下氫氣還原5小時(shí)，冷卻至 室溫后在含體積氧氣的氮?dú)庵锈g化纊12小時(shí)，得到以陶瓷-活性炭復(fù)合材料為載體的 濕式氧化催化劑，其中貴金屬Ir負(fù)載量占活性炭重量的1%，輔助組分La負(fù)載量占活性炭 重量的2%。其中陶瓷-活性炭球直徑7mm，其中活性炭含量為4. 5%，活性炭的比表面積為 1200m2/g。利用此催化劑 濕式氧化處理樹脂工業(yè)生產(chǎn)廢水，在反應(yīng)溫度240°C，反應(yīng)時(shí)間 60min，氧氣分壓1. 5MPa等條件下，CODcr去除率能達(dá)90. 2%。實(shí)施例4重復(fù)實(shí)施例1的過程，只是將浸漬方式改為噴涂方法。將一定量浸漬液分多次噴 涂于一定量實(shí)施例1所用的陶瓷-活性炭載體上。每次噴涂的液量相當(dāng)于等體積浸漬時(shí)所 用的液量。其中陶瓷-活性炭球直徑5mm，其中活性炭含量為5. 5 %，活性炭的比表面積為 850m2/go利用此催化劑濕式氧化處理樹脂工業(yè)生產(chǎn)廢水，在反應(yīng)溫度240°C，反應(yīng)時(shí)間 60min，氧氣分壓1. 5MPa等條件下，CODcr去除率能達(dá)91. 4%。本發(fā)明中，活性組分除了可采用上述實(shí)施例中的鉬、釕、銥的氯化物溶液外，還可 采用貴金屬鉬，釕，銠，銥，金中的一種或幾種的硝酸鹽或氯化物溶液。輔助組分除了可采用 上述實(shí)施例中的鑭和鈰的硝酸鹽外，還可采用鑭、鈰、鐠、釹中的一種或幾種硝酸鹽或碳酸 鹽溶液，此處不再贅述。也即以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明 的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容范圍，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容是廣義地定義于申請的權(quán)利要求范圍中，任 何他人完成的技術(shù)實(shí)體或方法，若是與申請的權(quán)利要求范圍所定義的完全相同，也或是一 種等效的變更，均將被視為涵蓋于該權(quán)利要求范圍之中。在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú) 引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對 本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種多相濕式氧化催化劑，其特征在于，所述催化劑中，以貴金屬元素為活性組分，所述貴金屬元素選自鉬、釕、銠、銥、金中的一種或幾種；以稀土元素為輔助組分，所述稀土元素選自鑭、鈰、鐠、釹中的一種或幾種；所述活性組分和輔助組分擔(dān)載于陶瓷-活性炭載體，其中活性炭含量為所述陶瓷-活 性炭載體總重量的1 15%，且活性組分和輔助組分中每種元素的重量各自占活性炭重量的0. 25 5%。
2.如權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述陶瓷-活性炭載體選自形狀為球狀、 管狀、杯狀、板狀、滾筒狀或環(huán)狀的成型陶瓷-活性炭載體。
3.如權(quán)利要求2所述的催化劑，其特征在于，所述成型陶瓷-活性炭載體為球狀的成型 陶瓷-活性炭載體。
4.如權(quán)利要求3所述的催化劑，其特征在于，所述球狀的成型陶瓷-活性炭載體為球徑 3 8mm，抗壓強(qiáng)度不低于400士40N/顆的球狀多孔陶瓷；其中活性炭的重量占陶瓷_活性 炭載體總重量的1 8% ；活性炭的表面積為600 1400m2/g。
5.如權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，它由包括如下步驟的方法制得(a)將輔助組分的硝酸鹽或碳酸鹽溶液浸漬在陶瓷-活性炭載體上，浸漬時(shí)間12 48 小時(shí)；所述輔助組分中每種元素的重量占活性炭重量的0. 25 5%，所述輔助組分為稀土 元素，所述稀土元素選自鑭、鈰、鐠、釹中的一種或幾種；(b)將浸漬好輔助組分的陶瓷-活性炭載體在90 140°C溫度條件下烘干8 12小 時(shí)，再浸漬貴金屬元素活性組分的硝酸鹽或氯化物溶液，其中貴金屬元素中每種元素的重 量占活性炭重量的0. 25 5%，浸漬時(shí)間12 48小時(shí)；所述貴金屬元素選自鉬、釕、銠、銥、金中的一種或幾種；(c)將浸漬好活性組分的陶瓷-活性炭載體在90 140°C烘干8 12小時(shí)，再在300 500°C下氫氣還原3 8小時(shí)，冷卻至室溫后在含1 士0. 5%體積氧氣的氮?dú)庵锈g化8 12 小時(shí)，得到以陶瓷-活性炭材料為載體的多相濕式氧化催化劑。
6.一種多相濕式氧化催化劑的制備方法，其特征在于，它包括如下步驟(a)將輔助組分的硝酸鹽或碳酸鹽溶液浸漬在陶瓷-活性炭載體上，浸漬時(shí)間12 48 小時(shí)；所述輔助組分中每種元素的重量占活性炭重量的0. 25 5%，所述輔助組分為稀土 元素，所述稀土元素選自鑭、鈰、鐠、釹中的一種或幾種；(b)將浸漬好輔助組分的陶瓷-活性炭載體在90 140°C溫度條件下烘干8 12小 時(shí)，再浸漬貴金屬元素活性組分的硝酸鹽或氯化物溶液，其中貴金屬元素中每種元素的重 量占活性炭重量的0. 25 5%，浸漬時(shí)間12 48小時(shí)；所述貴金屬元素選自鉬、釕、銠、銥、金中的一種或幾種；(c)將浸漬好活性組分的陶瓷-活性炭載體在90 140°C烘干8 12小時(shí)，再在300 500°C下氫氣還原3 8小時(shí)，冷卻至室溫后在含1 士0. 5%體積氧氣的氮?dú)庵锈g化8 12 小時(shí)，得到以陶瓷-活性炭材料為載體的多相濕式氧化催化劑。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述陶瓷-活性炭載體由如下方法制備得到將酚醛樹脂配制成的浸漬液，經(jīng)過浸漬工藝，使樹脂滲入成型多孔陶瓷內(nèi)，然后將多孔 陶瓷內(nèi)的樹脂經(jīng)過固化工藝、炭化工藝、活化工藝和清洗工藝的處理，得到陶瓷-活性炭載體，所述多孔陶瓷的孔隙率為10 50%，其孔隙結(jié)構(gòu)包括直徑為10 1000 μ m的孔道，其 孔隙內(nèi)的活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)由宏孔、介孔和微孔構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述成型陶瓷-活性炭載體為球狀的成型陶 瓷-活性炭載體。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述球狀的成型陶瓷-活性炭載體為球徑 3 8mm，抗壓強(qiáng)度不低于400士40N/顆的球狀多孔陶瓷；其中活性炭的重量占陶瓷_活性 炭材料重量的1 8% ；活性炭的表面積為600 1400m2/g。
10.一種如權(quán)利要求1所述的催化劑在濕式氧化反應(yīng)中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多相濕式氧化催化劑，所述催化劑中，以貴金屬元素為活性組分，所述貴金屬元素選自鉑、釕、銠、銥、金中的一種或幾種；以稀土元素為輔助組分，所述稀土元素選自鑭、鈰、鐠、釹中的一種或幾種；所述活性組分和輔助組分擔(dān)載于陶瓷-活性炭載體，其中活性炭含量為所述陶瓷-活性炭載體總重量的1～15％，且活性組分和輔助組分中每種元素的重量各自占活性炭重量的0.25～5％。本發(fā)明還提供制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的催化劑特別適用于處理高濃度難降解的有機(jī)廢水。
文檔編號B01J23/66GK102125842SQ201010022929
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者劉衛(wèi)民, 涂善東, 胡以強(qiáng) 申請人:華東理工大學(xué)