一种臭氧催化剂改性陶瓷膜的制备方法和应用，它涉及一种改性陶瓷膜的制备方法和应用。本发明专利技术的目的是要解决现有单独使用臭氧多相催化氧化方法降解有机污染物存在臭氧使用量较大，能耗较高和单独使用膜法水处理技术存在严重的膜污染问题，影响膜的寿命，对于水中小分子污染物不能够有效去除的问题。方法：一、制备臭氧催化剂；二、将陶瓷膜骨料、烧结助剂、造孔剂、粘结剂、臭氧催化剂和水混合，静置陈腐，练泥处理，煅烧，制得臭氧催化剂改性陶瓷膜。本发明专利技术使用臭氧催化剂原位改性陶瓷膜，制得的臭氧催化剂改性陶瓷膜透水性优异，对污染物去除效率高，催化臭氧分解性能优异。本发明专利技术可获得一种臭氧催化剂改性陶瓷膜。可获得一种臭氧催化剂改性陶瓷膜。可获得一种臭氧催化剂改性陶瓷膜。
【技术实现步骤摘要】
一种臭氧催化剂改性陶瓷膜的制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及一种改性陶瓷膜的制备方法和应用。
技术介绍
[0002]高级氧化技术(AOP)由于可以通过原位作用形成的自由基通过非选择性的氧化作用将有机物分解矿化，被认为是处理生物难降解有机化合物的有效方法。其中臭氧催化氧化技术基于强大的强化降解有机物的能力，同样受到众多学者的关注。
[0003]臭氧多相催化氧化方法被认为是处理难降解有机污染物的优选技术，广泛应用于水处理领域。单独臭氧催化氧化技术仅仅可以处理特定的有机污染物，并且臭氧使用量较大，能耗较高。在催化剂的作用下，能大幅提高臭氧的利用效率，减少臭氧的用量，为化工综合污水处理厂难降解有机废水处理提供了契机。
[0004]膜法水处理技术在水处理过程中表现突出，通过膜的截留吸附作用可以很大程度的降低水体中的悬浮污染物等，使水体浊度大幅降低，但在处理过程中往往伴随着严重的膜污染问题，影响膜的寿命，同时，对于水中小分子污染物不能够有效去除，且生产成本高。
[0005]将臭氧催化氧化技术和陶瓷膜技术耦合能够有效的发挥出两种技术的优势，陶瓷膜具有吸附功能，能够将污染物吸附到膜上，将催化剂负载到陶瓷膜上，利用臭氧催化技术可以有效地减缓陶瓷膜受到的膜污染问题。陶瓷膜作为催化剂的载体，二者的紧密结合可以阻止催化剂面临的流失问题。
[0006]综上所述，臭氧催化耦合陶瓷膜分离技术在水/污水处理领域中具有广大的应用前景。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是要解决现有单独使用臭氧多相催化氧化方法降解有机污染物存在臭氧使用量较大，能耗较高和单独使用膜法水处理技术存在严重的膜污染问题，影响膜的寿命，对于水中小分子污染物不能够有效去除的问题，而提供一种臭氧催化剂改性陶瓷膜的制备方法和应用。
[0008]一种臭氧催化剂改性陶瓷膜的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
[0009]一、制备臭氧催化剂：
[0010]①
、首先将Al2O3、La2O3、MnCO3、Gd2O3和CuO2按Al、La、Mn、Cd、Cu的元素摩尔比(1～3):(1～3):(3～6):(2～4):(1～2)混合，然后加入粘结剂和去离子水，成型成球型颗粒，再在空气气氛中焙烧，得到内核；
[0011]②
、将铝溶胶溶液喷到内核外表面后，然后进行干燥、焙烧，得到核壳催化剂；
[0012]③
、将硝酸镧、硝酸铈按La、Ce的元素摩尔比(7～10):(1～3)混合，再溶解到去离子水中，得到金属硝酸盐溶液；
[0013]④
、将核壳催化剂浸入到金属硝酸盐溶液中，搅拌均匀后滴加柠檬酸溶液，继续搅拌一段时间，烘干，然后在200℃下进行第一次煅烧，再在950℃下进行第二次煅烧，得到臭
氧催化剂；
[0014]二、改性：
[0015]①
、将陶瓷膜骨料、烧结助剂、造孔剂和粘结剂加入到球磨罐中球磨混匀，再加入臭氧催化剂，继续球磨混匀，得到混合粉体；将混合粉体加水共混，制得陶瓷膜共混料；
[0016]②
、将陶瓷膜共混料静置陈腐，并经过真空练泥机进行练泥处理，得到混合泥料；将混合泥料在烘箱中干燥后，用梯度升温程序进行煅烧，制得臭氧催化剂改性陶瓷膜。
[0017]本专利技术的优点：
[0018]一、本专利技术制备的臭氧催化剂为核壳结构，催化活性高，寿命长，对降解有机废水有优良的催化氧化作用，适用于各类复杂污水；
[0019]二、本专利技术制备的臭氧催化剂的活性面积大，可以加速有机物分解，极大地提高对有机物的矿化率；
[0020]三、本专利技术制备的臭氧催化剂改性陶瓷膜的膜孔大小为1μm～5μm，臭氧催化剂与Al2O3粒子可形成类似共融体的结构；
[0021]四、本专利技术使用臭氧催化剂原位改性陶瓷膜，制得的臭氧催化剂改性陶瓷膜透水性优异，对污染物去除效率高，催化臭氧分解性能优异。
[0022]本专利技术可获得一种臭氧催化剂改性陶瓷膜。
附图说明
[0023]图1为使用实施例1制备的臭氧催化剂去除废水中COD的去除率曲线图。
具体实施方式
[0024]具体实施方式一：本实施方式是一种臭氧催化剂改性陶瓷膜的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
[0025]一、制备臭氧催化剂：
[0026]①
、首先将Al2O3、La2O3、MnCO3、Gd2O3和CuO2按Al、La、Mn、Cd、Cu的元素摩尔比(1～3):(1～3):(3～6):(2～4):(1～2)混合，然后加入粘结剂和去离子水，成型成球型颗粒，再在空气气氛中焙烧，得到内核；
[0027]②
、将铝溶胶溶液喷到内核外表面后，然后进行干燥、焙烧，得到核壳催化剂；
[0028]③
、将硝酸镧、硝酸铈按La、Ce的元素摩尔比(7～10):(1～3)混合，再溶解到去离子水中，得到金属硝酸盐溶液；
[0029]④
、将核壳催化剂浸入到金属硝酸盐溶液中，搅拌均匀后滴加柠檬酸溶液，继续搅拌一段时间，烘干，然后在200℃下进行第一次煅烧，再在950℃下进行第二次煅烧，得到臭氧催化剂；
[0030]二、改性：
[0031]①
、将陶瓷膜骨料、烧结助剂、造孔剂和粘结剂加入到球磨罐中球磨混匀，再加入臭氧催化剂，继续球磨混匀，得到混合粉体；将混合粉体加水共混，制得陶瓷膜共混料；
[0032]②
、将陶瓷膜共混料静置陈腐，并经过真空练泥机进行练泥处理，得到混合泥料；将混合泥料在烘箱中干燥后，用梯度升温程序进行煅烧，制得臭氧催化剂改性陶瓷膜。
[0033]具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一
①
中所述的粘
结剂为铝溶胶，固含量为20％；步骤一
①
中所述的粘结剂的质量与Al2O3、La2O3、MnCO3、Gd2O3和CuO2的总质量比为(5～7):100；步骤一
①
中所述的去离子水的体积与Al2O3、La2O3、MnCO3、Gd2O3和CuO2的总质量比为(15mL～20mL):100g；步骤一
①
中所述的焙烧的温度为600℃～700℃，焙烧的时间为2h～4h。其它步骤与具体实施方式一相同。
[0034]具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一
②
中所述的铝溶胶的固含量为20％；步骤一
②
中所述的干燥的温度为100℃～120℃，干燥的时间为2h～4h；步骤一
②
中所述的焙烧的温度为600℃～700℃，焙烧的时间为6h～8h；步骤一
②
中所述的核壳催化剂中外壳(氧化铝)的质量分数为8％～10％。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
[0035]具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤一
③
中所述的金属硝酸盐溶液本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种臭氧催化剂改性陶瓷膜的制备方法，其特征在于该制备方法具体是按以下步骤完成的：一、制备臭氧催化剂：
①
、首先将Al2O3、La2O3、MnCO3、Gd2O3和CuO2按Al、La、Mn、Cd、Cu的元素摩尔比(1～3):(1～3):(3～6):(2～4):(1～2)混合，然后加入粘结剂和去离子水，成型成球型颗粒，再在空气气氛中焙烧，得到内核；
②
、将铝溶胶溶液喷到内核外表面后，然后进行干燥、焙烧，得到核壳催化剂；
③
、将硝酸镧、硝酸铈按La、Ce的元素摩尔比(7～10):(1～3)混合，再溶解到去离子水中，得到金属硝酸盐溶液；
④
、将核壳催化剂浸入到金属硝酸盐溶液中，搅拌均匀后滴加柠檬酸溶液，继续搅拌一段时间，烘干，然后在200℃下进行第一次煅烧，再在950℃下进行第二次煅烧，得到臭氧催化剂；二、改性：
①
、将陶瓷膜骨料、烧结助剂、造孔剂和粘结剂加入到球磨罐中球磨混匀，再加入臭氧催化剂，继续球磨混匀，得到混合粉体；将混合粉体加水共混，制得陶瓷膜共混料；
②
、将陶瓷膜共混料静置陈腐，并经过真空练泥机进行练泥处理，得到混合泥料；将混合泥料在烘箱中干燥后，用梯度升温程序进行煅烧，制得臭氧催化剂改性陶瓷膜。2.根据权利要求1所述的一种臭氧催化剂改性陶瓷膜的制备方法，其特征在于步骤一
①
中所述的粘结剂为铝溶胶，固含量为20％；步骤一
①
中所述的粘结剂的质量与Al2O3、La2O3、MnCO3、Gd2O3和CuO2的总质量比为(5～7):100；步骤一
①
中所述的去离子水的体积与Al2O3、La2O3、MnCO3、Gd2O3和CuO2的总质量比为(15mL～20mL):100g；步骤一
①
中所述的焙烧的温度为600℃～700℃，焙烧的时间为2h～4h。3.根据权利要求1所述的一种臭氧催化剂改性陶瓷膜的制备方法，其特征在于步骤一
②
中所述的铝溶胶的固含量为20％；步骤一
②
中所述的干燥的温度为100℃～120℃，干燥的时间为2h～4h；步骤一
②
中所述的焙烧的温度为600℃～700℃，焙烧的时间为6h～8h；步骤一
②
...
【专利技术属性】
技术研发人员：马军，张瑛洁，李江岑，杨智伟，
申请(专利权)人：威海智洁环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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