一种过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及涉及污废水中有机污染物处理，尤其是涉及一种过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着经济的快速发展，城镇进度的普遍加快以及乡村振兴政策的持续推进，现代农业、工业、加工制造业在城乡得到了进一步的发展，城乡经济水平迅速高涨，但与此同时所带来的生态环境破坏及环境污染也不容小觑，城镇以及农村水污染问题日益加剧。

2、污水处理厂常见的污水处理技术为生物法，但是难以去除污水中结构稳定的新污染物。基于以上问题，能够产生强氧化性活性物种应用于深度处理的高级氧化技术慢慢发展起来。然而，传统的高级氧化技术存在着ph适用范围窄(ph＜4)、产生大量铁泥、需要不断加入药剂等高能耗低效率的问题。因此，有必要开发一种不需要持续添加药剂、适应较宽ph范围、高效率、低能耗能够去除有机污染物的水处理技术。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂，该催化剂能够应用于过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物，得到一种不需要持续添加药剂、适应较宽ph范围、高效率、低能耗能够去除有机污染物的水处理技术。

2、本发明的第二目的在于提供一种过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂的制备方法。

3、本发明的第三目的在于提供一种过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂的应用。

4、本发明提供的一种过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

5、s1：将醋酸锌、氯化锰和聚乙烯醇溶解在去离子水中，搅拌后形成溶液a；

6、s2：将硫化钠溶解在去离子水中，搅拌后形成溶液b；

7、s3：在连续搅拌的情况下，将溶液b加入溶液a中，搅拌均匀后，在室温下沉淀一段时间，过滤得到沉淀物c；将沉淀物c洗涤、干燥、研磨得到过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂。

8、优选地，步骤s1和步骤s2中，醋酸锌、氯化锰、聚乙烯醇和硫化钠之间的质量比为(3-10)：(0.1-1)：(1-5)：(1-5)。优选聚乙烯醇和硫化钠的质量比为1：1。

9、优选地，步骤s1中，溶液a中聚乙烯醇浓度为0.005-0.1g/ml，搅拌时间为30-120min。

10、优选地，步骤s2中，溶液b中硫化钠的浓度为0.01-0.25g/ml，搅拌时间为10-30min。

11、当醋酸锌、氯化锰、聚乙烯醇和硫化钠的质量为(3-10g)：(0.1-1g)：(1-5g)：(1-5g)时，步骤s1中去离子水体积为50-200ml，步骤s2中去离子水体积为20-100ml。

12、优选地，步骤s3中，将溶液b逐滴加入溶液a中，搅拌均匀时的搅拌温度为50-100℃，搅拌时间为20-120min。

13、优选地，步骤s3中，在室温下沉淀时间为12-36h。

14、优选地，步骤s3中洗涤采用去离子水和甲醇交替进行，洗涤次数为3-10次；干燥温度为80-120℃，干燥时间为3-6h；研磨至50-100目。

15、本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂。

16、本发明还提供了一种上述催化剂在采用过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物处理水中有机污染物的应用。

17、优选地，过氧化物包括过一硫酸盐，有机污染物包括罗丹明b、酸性橙7、环丙沙星、双酚a、布洛芬、苯海拉明、苯妥因中的至少一种。

18、有益效果：

19、本发明提供的催化剂能够在过氧化物的诱发下活化水中溶解氧，利用污废水中有机污染物的能量，处理有机污染物。在处理过程中，不需要持续添加额外能量，不会产生二次污染，不仅降低了处理能耗还加快了处理速度。

20、本发明提供的催化剂可以处理多种有机污染物，且可以适应较宽的ph范围和较复杂的阴离子环境。

21、本发明提供的催化剂为固体粉末状催化剂，比表面积较大，能够增加与污染物的接触概率，确保充分降解污染物。

22、本发明的催化剂还具有较长的使用寿命，并且可以保持长时间的处理效果，降低污废水处理成本。

23、本发明采用的制备方法简单有效，便于推广应用，具有较高的实用性。

技术特征：

1.一种过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1和步骤s2中，醋酸锌、氯化锰、聚乙烯醇和硫化钠之间的质量比为(3-10)：(0.1-1)：(1-5)：(1-5)。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，溶液a中聚乙烯醇浓度为0.005-0.1g/ml，搅拌时间为30-120min。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，溶液b中硫化钠的浓度为0.01-0.25g/ml，搅拌时间为10-30min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，将溶液b逐滴加入溶液a中，搅拌均匀时的搅拌温度为50-100℃，搅拌时间为20-120min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，在室温下沉淀时间为12-36h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中洗涤采用去离子水和甲醇交替进行，洗涤次数为3-10次；干燥温度为80-120℃，干燥时间为3-6h；研磨至50-100目。

8.一种权利要求1-7任一所述制备方法制备得到的过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂。

9.一种权利要求8所述催化剂在采用过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物处理水中有机污染物的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，过氧化物包括过一硫酸盐，有机污染物包括罗丹明b、酸性橙7、环丙沙星、双酚a、布洛芬、苯海拉明、苯妥因中的至少一种。

技术总结
本发明涉及涉及污废水中有机污染物处理技术领域，尤其是涉及一种过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂及其制备方法和应用。其制备方法包括以下步骤：将醋酸锌、氯化锰和聚乙烯醇溶解在去离子水中，搅拌后形成溶液A；将硫化钠溶解在去离子水中，搅拌后形成溶液B；在连续搅拌的情况下，将溶液B加入溶液A中，搅拌均匀后在室温下沉淀一段时间，过滤得到沉淀物C；将沉淀物C洗涤、干燥、研磨得到过氧化物诱发活化溶解氧降解污染物的催化剂。本发明提供的催化剂能够在过氧化物的诱发下活化水中溶解氧，利用污废水中有机污染物的能量，处理有机污染物，在处理过程中，不需要持续添加额外能量，不会产生二次污染。

技术研发人员：吕来,方谦,廖郑燕,刘少倩,戴晓滢
受保护的技术使用者：清远广大协同创新研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1