一种过渡金属和碳纤维材料复合型催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:46173627 阅读:8 留言:0更新日期:2025-08-22 18:37
本发明专利技术公开一种过渡金属和碳纤维材料复合型催化剂及其制备方法和应用,所述复合型催化剂包括载体和活性组分,所述载体为碳纤维材料,所述活性组分为过渡金属氧化物,所述过渡金属氧化物为针状结构,所述针状结构的长为1000~2000nm,宽为100~200nm,所述针状结构为多层。本发明专利技术所述复合型催化剂质量轻、催化活性高、稳定性好、再生能力强、用量低和适用pH范围宽,应用于高级氧化技术去除水中难降解有机污染物效率高。特别地,所述复合型催化剂在循环流化床装置中固液气三相接触充分、传质阻力小、氧化剂利用率高,极大提升对难降解有机污染污水处理效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂技术及废水处理,具体涉及一种悬浮型氧化催化材料及其制备方法和臭氧循环利用流化床装置处理有机污染废水。更具体的,本专利技术涉及一种过渡金属复合氧化物和碳纤维材料复合型催化剂及其制备方法和应用。


技术介绍

1、催化臭氧氧化技术作为高级氧化技术,借助催化剂将臭氧转化成氧化能力更强的羟基自由基处理难降解有机污染物,具有适用范围广、工艺简单的特点。目前在实际污水处理工艺中,催化臭氧氧化技术主要以陶粒、二氧化硅、氧化铝和柱状活性炭等颗粒状材料负载过渡金属氧化物作为催化剂。由于催化剂支撑材料堆积密度大以及臭氧在水中溶解度低,在传统反应器中固液气三相传质阻力大,臭氧利用率低,运行成本高。

2、cn107803224a公开一种以低密度的氯化聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺树脂、聚碳酸酯、芳环高分子或聚四氟乙烯等热塑性有机高分子材料和聚氨酯热固性有机高分子材料作为催化剂载体,采用模压法制备负载铁、铜、铈、锰氧化物的臭氧催化剂,解决传统支撑材料固液气三相传质阻力大的问题。该专利申请存在的问题是:有机高分子材料表面呈惰性,与过渡金属氧化物结合力小,催化剂的稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种过渡金属和碳纤维材料复合型催化剂,其特征在于,其包括载体和活性组分,所述载体为碳纤维材料,所述活性组分为过渡金属氧化物,所述过渡金属氧化物为针状结构,所述针状结构的长为1000~2000nm,宽为100~200nm,所述针状结构为多层;所述过渡金属包括铁和锰,所述过渡金属氧化物为铁锰复合氧化物,所述铁锰复合氧化物的铁锰摩尔比5:1~10:1;基于所述碳纤维材料的质量,所述过渡金属氧化物负载量为3%~85%。

2.根据权利要求1所述的复合型催化剂,其特征在于,所述碳纤维材料包括PAN基碳纤维、沥青基碳纤维或粘胶基碳纤维中的一种;所述碳纤维材料的形态包括碳丝或碳毡中的一种...

【技术特征摘要】

1.一种过渡金属和碳纤维材料复合型催化剂,其特征在于,其包括载体和活性组分,所述载体为碳纤维材料,所述活性组分为过渡金属氧化物,所述过渡金属氧化物为针状结构,所述针状结构的长为1000~2000nm,宽为100~200nm,所述针状结构为多层;所述过渡金属包括铁和锰,所述过渡金属氧化物为铁锰复合氧化物,所述铁锰复合氧化物的铁锰摩尔比5:1~10:1;基于所述碳纤维材料的质量,所述过渡金属氧化物负载量为3%~85%。

2.根据权利要求1所述的复合型催化剂,其特征在于,所述碳纤维材料包括pan基碳纤维、沥青基碳纤维或粘胶基碳纤维中的一种;所述碳纤维材料的形态包括碳丝或碳毡中的一种。

3.根据权利要求1所述的复合型催化剂,其特征在于,所述铁锰复合氧化物的铁锰摩尔比为9:1;基于所述碳纤维材料的质量,所述过渡金属氧化物负载量为10%~30%。

4.一种权利要求1~3任一项所述的复合型催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

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【专利技术属性】
技术研发人员:杨晓进陈钰萌胡清
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:

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