一种高效催化臭氧氧化水中医药类污染物的催化剂制备方法，其主要步骤为：一定量的FeCl3·6H2O和一定量的尿素溶解在去离子水中，然后加入一定量中孔氧化铝载体，用盐酸调节pH值到1.6，然后在100℃水浴中加热2-6小时。接着让其自然冷却到室温，取出，用去离子水冲洗。按此程序，合成含铁量为1-15wt％的催化剂，得到β-FeOOH/MA样品。与单独臭氧化相比，该催化剂能有效的提高水中布洛芬的矿化效率，且此催化剂具有很好的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于催化臭氧氧化的催化剂的研制方法，具体指一种中孔氧化铝负载β -FeOOH催化剂的制备方法及催化臭氧氧化水中医药类污染物的研究。
技术介绍
臭氧由于其强氧化性和消毒能力，近年来在水处理领域受到了广泛的关注。虽然臭氧能氧化水中许多难降解有机物，但是也有一些不足之处，诸如臭氧在水中的溶解度低且易于分解，与有机物的反应选择性差，不易将有机物彻底分解为(X)2和H2O等。这些因素限制了臭氧在实际水处理技术中的应用。单纯臭氧氧化对臭氧的利用率和有机污染物的降解效率都比较低，因此需要通过催化方法来提高臭氧的氧化能力。多相催化臭氧氧化技术是一种新兴的高级氧化技术，其克服了单独臭氧氧化的许多不足之处，通过催化臭氧分解产生氧化性更强的羟基自由基，可以降解水中难以单独臭氧氧化的有机污染物并将其完全矿化去除。同均相催化臭氧氧化相比，多相催化剂具有不容易流失、不引入二次污染、可再生重复使用等优点，具有更好的应用前景。多相催化臭氧氧化工艺中，目前所用的催化剂主要是金属氧化物(Mn02、TiO2, Al2O3等)和负载在载体上的金属或金属氧化物(Cu/Al203、Ru/Ce02、V-0/硅胶和Ti02/Al203、 Co3O4Al2O3等)，其催化活性取决于催化剂的粒径和形态，催化剂的粒径越小其活性越好。 这些催化剂一般在酸性条件下具有较好的催化效果，但金属溶出现象严重，且在PH中性条件下往往效果不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于制备一种具备优异的催化臭氧氧化活性，且稳定性能较好的催化剂，能够有效矿化去除水中的医药类污染物。为实现上述目的，本专利技术选用氯化铁作为前驱体，中孔氧化铝为载体，通过水热合成法将β-FeOOH高度分散到载体的孔道和表面上，制备了 β-FeOOH/MA催化剂。同单独臭氧氧化相比，该催化剂显示了很高的臭氧催化活性，能够较好矿化布洛芬，而且性质稳定， 金属溶出很少，在中性条件下也有很好的活性，很有希望应用于实际水处理领域。具体的说，本专利技术的制备方法如下催化剂的制备采用水热合成法一定量的!^eCl3 ·6Η20和一定量的尿素溶解在去离子水中，然后加入一定量中孔氧化铝载体，用盐酸调节PH值到1.6，然后在100°C水浴中加热2-6小时。接着让其自然冷却到室温，取出，用去离子水冲洗。按此程序，合成含铁量为 l-15wt%的催化剂，得到β -Fe00H/MA样品。附图说明图1为本专利技术制备的β -FeOOH/MA样品催化臭氧氧化降解医药类污染物TOC随时间的变化曲线图。具体实施例方式通过下面给出的实施例和应用例，可以看出本专利技术的技术特征和优点。1、β -Fe00H/MA的催化剂的制备一定量的狗(13 · 6H20和一定量的尿素溶解在去离子水中，然后加入一定量中孔氧化铝载体，用盐酸调节PH值到1. 6，然后在10(TC水浴中加热2-6小时。接着让其自然冷却到室温，取出，用去离子水冲洗。按此程序，合成含铁量为l-15wt%的催化剂，得到 β -i^eOOH/MA 样品。2、β -Fe00H/MA的催化臭氧氧化活性在IL柱状鼓泡式半连续反应器中，以布洛芬为目标污染物来评价本专利技术所述的 β-FeOOH/MA催化臭氧氧化活性。反应温度为室温，pH = 7，臭氧氧气混合气体的气体流量为0. 2L/min，气体中臭氧浓度为30mg/L，催化剂的投加量为1. 5g/L。图1给出了 pH = 7，布洛芬初始浓度10mg/L时，β -Fe00H/MA对布洛芬TOC的去除效率随时间变化的情况，因为TOC去除率表示了有机物的矿化程度，其能更好的反映处理效果。由图可知，单独臭氧氧化对布洛芬的TOC去除效果并不明显，40分钟内TOC的去除率仅有20.8%。加入β-FeOOH和MA分别使TOC去除了 39. 5%和53. 9%。相同的实验条件，在投加催化剂β -Fe00H/MA以后，TOC的去除速率明显加快，40分钟内TOC的去除率便可达到88.7%。同时考察了反应过程中催化剂的离子释放。结果显示，并未发生铁离子的释放。因此，该催化剂显示了良好的稳定性。权利要求1.一种高效催化臭氧氧化催化剂β-FeOOH/MA通过水热合成法按以下程序合成一定量的FeCl3 · 6H20和一定量的尿素溶解在去离子水中，然后加入一定量中孔氧化铝载体，用盐酸调节PH值到1.6，然后在100°C水浴中加热2-6小时。接着让其自然冷却到室温，取出， 用去离子水冲洗。按此程序，合成含铁量为l-15wt%的催化剂，得到β-FeOOH/MA样品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于以氯化铁为前驱体，中孔氧化铝为载体。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于反应溶液PH值为1.6。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于100°C水浴中加热2-6小时后，自然冷却到室温，用去离子水洗涤。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于β-FeOOH/MA中狗的百分含量为 l-15wt%。全文摘要一种高效催化臭氧氧化水中医药类污染物的催化剂制备方法，其主要步骤为一定量的FeCl3·6H2O和一定量的尿素溶解在去离子水中，然后加入一定量中孔氧化铝载体，用盐酸调节pH值到1.6，然后在100℃水浴中加热2-6小时。接着让其自然冷却到室温，取出，用去离子水冲洗。按此程序，合成含铁量为1-15wt％的催化剂，得到β-FeOOH/MA样品。与单独臭氧化相比，该催化剂能有效的提高水中布洛芬的矿化效率，且此催化剂具有很好的稳定性。文档编号B01J23/745GK102218317SQ201010152948公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月19日 优先权日2010年4月19日专利技术者杨力, 胡春, 袁芳 申请人:中国科学院生态环境研究中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种高效催化臭氧氧化催化剂β－ＦｅＯＯＨ／ＭＡ通过水热合成法按以下程序合成：一定量的ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ和一定量的尿素溶解在去离子水中，然后加入一定量中孔氧化铝载体，用盐酸调节ｐＨ值到１．６，然后在１００℃水浴中加热２－６小时。接着让其自然冷却到室温，取出，用去离子水冲洗。按此程序，合成含铁量为１－１５ｗｔ％的催化剂，得到β－ＦｅＯＯＨ／ＭＡ样品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡春，袁芳，杨力，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：11
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