铈钛氧化物介孔毫米球臭氧催化剂及其制备方法与应用技术

铈钛氧化物介孔毫米球臭氧催化剂及其制备方法与应用，属于水处理技术领域。本发明专利技术提供的铈钛氧化物催化剂为具有介孔结构的毫米球形颗粒，兼具高催化活性、优良的流体力学特性、适宜的孔结构、抗压机械强度和稳定性，可显著提高臭氧氧化降解有机污染物的矿化率。本发明专利技术提供的该催化剂的制备方法提供了可适用于廉价的无机金属盐为原料的经济制备方法，相比于现有技术有机金属醇盐法，大幅降低了制备成本，绿色经济。本发明专利技术的催化剂可应用于固定床或流化床反应器催化臭氧化处理废水。

Ce-Ti oxide mesoporous millimeter sphere ozone catalyst and its preparation method and Application

Ce-Ti oxide mesoporous millimeter sphere ozone catalyst and its preparation method and application belong to the field of water treatment technology. The cerium titanium oxide catalyst provided by the invention is a millimeter spherical particle with mesoporous structure, which has high catalytic activity, excellent hydrodynamic characteristics, suitable pore structure, compressive mechanical strength and stability, and can significantly improve the mineralization rate of ozonation degradation of organic pollutants. The preparation method of the catalyst provided by the invention provides an economic preparation method suitable for cheap inorganic metal salts as raw materials. Compared with the existing technology, the preparation cost is greatly reduced and the green economy is achieved. The catalyst of the invention can be used for catalytic ozonation treatment of wastewater in fixed bed or fluidized bed reactor.

【技术实现步骤摘要】
铈钛氧化物介孔毫米球臭氧催化剂及其制备方法与应用
本专利技术属于水处理
，更具体地说，涉及一种铈钛氧化物介孔毫米球臭氧催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
随着全球水污染问题的日益严重，其防治同样愈发受到重视，废水在排放前必须进行深度处理以达到排放标准，臭氧氧化水处理技术由于其操作简单、清洁、不产生污泥等优点，近年来逐渐成为废水深度处理的重要工艺之一。实现高效臭氧氧化水处理的一类策略是通过臭氧氧化催化剂，将臭氧转化为更多的反应活性更高、氧化能力更强的羟基自由基，进而实现污染物的高效降解和矿化，因此，高效臭氧氧化催化剂的研制十分必要。非均相臭氧氧化催化剂可有效避免均相催化的二次污染的问题，因而成为臭氧氧化催化技术的研究开发热点。然而，现有多数臭氧氧化催化剂和高效水处理应用需求之间存在显著的差距：一方面，现有商用催化剂多为陶粒基质，缺乏多孔结构，比表面积、活性位点密度小，因而对污染物矿化度提高程度有限；另一方面，研究论文报道的诸多催化剂宏观表现为粉体，流体力学性能差，在实际应用中面临难分离、易流失/堵塞的技术瓶颈，难以实现规模化应用。鼓泡塔是臭氧氧化水处理使用最广泛的反应器类型，考本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铈钛氧化物介孔毫米球臭氧催化剂，其特征在于：所述的催化剂活性成分为铈钛复合氧化物，形貌为介孔毫米球；所述的介孔毫米球粒径为0.7～2mm，介孔平均孔径为2～8nm；所述的催化剂表面酸性位点密度为0.5～3mmol/g。

【技术特征摘要】
1.铈钛氧化物介孔毫米球臭氧催化剂，其特征在于：所述的催化剂活性成分为铈钛复合氧化物，形貌为介孔毫米球；所述的介孔毫米球粒径为0.7～2mm，介孔平均孔径为2～8nm；所述的催化剂表面酸性位点密度为0.5～3mmol/g。2.根据权利要求1所述的铈钛氧化物介孔毫米球臭氧催化剂，其特征在于：所述的催化剂中含有金属元素以及氧元素，所述的金属元素为铈元素和钛元素；所述的金属元素摩尔分数为30％～38％，其中铈元素占金属元素摩尔分数的10％～90％；所述的铈元素的价态为三价和四价，其中三价铈元素占铈元素总比例的20％～60％。3.根据权利要求1所述的铈钛氧化物介孔毫米球臭氧催化剂，其特征在于：所述的催化剂孔容积为0.1～0.4cm3/g；比表面积为20～300m2/g，球形颗粒抗压机械强度＞3N。4.铈钛氧化物介孔毫米球臭氧催化剂的制备方法，其特征为：依次包括如下步骤：(1)制备铈钛氢氧化物悬浊液：将铈的可溶性无机盐、钛的可溶性无机盐以及尿素溶于水中混匀形成水溶液E；其中，所述的铈的可溶性无机盐与钛的可溶性无机盐添加配比为(0.11～9):1，所述的尿素浓度与无机盐的浓度比值为2～20；将水溶液E在搅拌条件下将溶液加热到80～95℃保持1～24h使铈、钛沉淀，反应完成后，水洗沉淀物，后将沉淀物分散于水中得到铈钛氢氧化物悬浊液A；(2)铈钛氢氧化物分散于海藻酸钠水溶胶：将步骤(1)制得的铈钛氢氧化物悬浊液A与质量分数为0.5～5％的海藻酸钠水溶胶B混合搅拌，得到均匀分散有铈钛氢氧化物颗粒的海藻酸钠溶胶C；(3)制备铈钛氢氧化物颗粒-海藻酸盐复合水凝胶球：将步骤(2)中制得的溶胶C逐滴入多价金属无机盐水溶液D中并静置2～48h进行凝胶化，制得含铈钛氢氧化物的复合水凝胶毫米球；(4)两段式煅烧：将步骤(3)中制得的复合水凝胶球水洗、烘干，依次在惰性气体氛围和空气氛围中进行煅烧，制得铈钛氧化物介孔毫米球臭氧氧化催化剂。5.根据权利要求4所述的铈钛氧化物介孔毫米球臭氧催化剂的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘丙才，单超，周冬，高冠道，张炜铭，吕路，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32