【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废水处理，具体涉及一种废水处理催化剂及其应用。
技术介绍
1、含酚废水是当今世界上危害大、污染范围广的工业废水之一，是环境中水污染的重要来源。在许多工业领域诸如煤气、焦化、炼油、冶金、石油化工、有机合成、塑料、医药、农药、油漆等工业排出的废水中均含有酚。苯酚及其衍生物就对鱼类具有致死性,当污染严重时还会形成黑臭水体，进而对整个水体区域周围的生态环境造成破坏。酚类化合物对人体健康亦有严重危害，苯酚中毒还会严重损害内脏器官，包括肾、肝、脾、肺和心脏，并诱发癌症。
2、对于高浓度的含酚废水可采用物理化学法、生物法、化学氧化法等处理。物理化学法包括吸附法、萃取法、液膜分离技术、气提及蒸馏气提法、精馏法，其中最为常用的是吸附法。吸附法是利用一些多孔吸附剂较高的比表面积表现出的较强的吸附性能将废水中的酚类物质吸附，吸附剂吸附饱和后可再生使用，酚类物质也可以回收利用。此类方法只是将酚类物质进行浓缩及部分转移，不能从根本上消除污水中的酚类污染物。对于高浓度的含酚废水来说，生物法的处理效果不是很好，废水中的部分酚类对厌氧微生物具有一定的毒害作用，因此，使用生物法处理酚类废水一般cod去除率不高，处理时间较长。化学氧化法是废水中呈溶解状态的酚类物质在加温加压条件下，通过化学反应被氧化成微毒或无毒的物质，或者转化为容易与水分离的形态，从而达到去除的目的。
3、传统的化学氧化法需要高温高压，不但能耗高而且对设备材质要求也高。近年来，高级氧化技术是处理含酚废水的一种重要方法，主要包括fenton及类fenton氧化法
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种废水处理催化剂。本专利技术的目的之二在于提供上述废水处理催化剂的制备方法。本专利技术的目的之三在于提供上述催化剂在处理含酚废水的应用。本专利技术的目的之四在于提供一种含酚废水的处理方法。该方法是利用cu-cu2o@nc催化氧化剂处理含酚废水，具有废水处理效率高，催化剂稳定性高的特点，为含酚废水的高效处理提供新的思路。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
3、本专利技术第一方面提供了一种废水处理催化剂，所述催化剂为cu-cu2o@nc，所述催化剂的结构为氮掺杂碳包覆铜和氧化亚铜纳米粒子。
4、本专利技术第二方面提供了上述废水处理催化剂的制备方法，所述催化剂是由如下步骤的制备方法制得：
5、1)将铜源、联吡啶、对苯二甲酸加入到溶剂中混合，高温反应，制得铜有机骨架前驱体；
6、2)将所述铜有机骨架前驱体在惰性气氛下焙烧，制得催化剂。
7、更优选地，所述铜源为硝酸铜。
8、更优选地，所述溶剂为甲醇与dmf的混合溶液。
9、更优选地，所述铜源、联吡啶、对苯二甲酸的质量比为(3-5)：1：(2-3)。
10、更优选地，所述高温反应为在100-150℃下反应40-60h。
11、更优选地，所述焙烧为在350-450℃下焙烧1-3h。
12、本专利技术第三方面提供了上述废水处理催化剂在处理含酚废水的应用。
13、优选地，所述废水处理催化剂的粒径为10-60nm。更优选地，所述粒径为24nm。
14、优选地，所述含酚废水中的酚类化合物为苯酚和/或双酚a。
15、本专利技术第四方面提供了一种含酚废水的处理方法，包括如下步骤：将第一方面所述应用中的催化剂、氧化剂和含酚废水混合，进行催化降解反应。
16、优选地，所述催化剂与含酚废水质量比为(0.005-0.1)：1。
17、优选地，所述氧化剂与含酚废水质量比为(0.005-0.05)：1。
18、优选地，所述氧化剂为过氧化氢和/或过氧硫酸盐。
19、优选地，所述含酚废水中酚类化合物的浓度为1mg/l-1000mg/l。
20、更优选地，当所述含酚废水中酚类化合物的浓度为1mg/l-1000mg/l时，所述催化剂与含酚废水质量比为(0.005-0.03)：1，所述氧化剂与含酚废水质量比为(0.005-0.02)：1。
21、优选地，所述催化降解反应的反应温度为20℃～40℃。
22、优选地，所述催化降解反应的反应时间为0.5h-3h。
23、更优选地，所述催化降解反应的反应时间为0.5h-2h。
24、本专利技术的有益效果是：
25、本专利技术提供了一种废水处理催化剂，以包覆铜和氧化亚铜纳米粒子的氮掺杂碳处理含酚废水，金属铜和氧化亚铜纳米粒子在氮掺杂碳中不易流失，因此催化剂具有催化效率高、金属流失量小、稳定性好等特点，有利于将含酚废水中各类酚转化为小分子酸。使用上述催化剂处理废水的方法工艺简单，可在室温下进行，无需进行光催化，废水处理效率高，处理时间在0.5h-3h内酚类化合物的降解率可达到90％。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种废水处理催化剂，其特征在于，所述催化剂为氮掺杂碳包覆铜和氧化亚铜纳米粒子。
2.权利要求1所述废水处理催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.权利要求1所述的废水处理催化剂在处理含酚废水的应用。
4.根据权利要求3所述的催化剂在处理含酚废水的应用，其特征在于，所述废水处理催化剂的粒径为10-60nm。
5.一种含酚废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：将权利要求3所述应用中的催化剂、氧化剂和含酚废水混合，进行催化降解反应。
6.根据权利要求5所述的含酚废水的处理方法，其特征在于，所述催化剂与含酚废水质量比为(0.005-0.1)：1；
7.根据权利要求5所述的含酚废水的处理方法，其特征在于，所述氧化剂为过氧化氢和/或过氧硫酸盐。
8.根据权利要求5所述的含酚废水的处理方法，其特征在于，所述含酚废水中酚类化合物的浓度为1mg/L-1000mg/L。
9.根据权利要求5所述的含酚废水的处理方法，其特征在于，所述催化降解反应的反应温度为20℃～40℃。
10
...【技术特征摘要】
1.一种废水处理催化剂，其特征在于，所述催化剂为氮掺杂碳包覆铜和氧化亚铜纳米粒子。
2.权利要求1所述废水处理催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.权利要求1所述的废水处理催化剂在处理含酚废水的应用。
4.根据权利要求3所述的催化剂在处理含酚废水的应用，其特征在于，所述废水处理催化剂的粒径为10-60nm。
5.一种含酚废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：将权利要求3所述应用中的催化剂、氧化剂和含酚废水混合，进行催化降解反应。
6.根据权利要求5所述的含酚废水的处...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘萌，文铭孝，黄辉球，
申请(专利权)人：广东金柏化学有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。