Ce-Mn/Al2O3复合催化剂的制备及其在工业废水的应用研究
2021-09-19刘晓静王晓磊康梦远陈金杰王伟燕安少锋韩墨菲马子川
刘晓静,王晓磊,康梦远,陈金杰,王伟燕,安少锋,韩墨菲,马子川
(1.河北师范大学 化学与材料科学学院,河北 石家庄 050024;2.秦皇岛天大环保研究院有限公司,河北 秦皇岛 066000; 3.嘉诚环保工程有限公司 河北省污水治理与水体修复工程研究中心,河北 石家庄 050031)
近年来,我国工业化发展迅猛,污水排放量有所增加,水污染问题日益严重[1]。因此,去除工业废水中难降解有机污染物一直是该领域的研究热点[2]。臭氧处理工业废水时存在投加量大、利用效率低等问题[3-4],加入催化剂后可以解决这一问题。目前常用的催化剂载体有活性炭、Al2O3球、陶粒等。相较而言,Al2O3球具有比表面积大、容易吸附等优点。多篇文献报道Mn、Ce金属氧化物是高效的臭氧催化活性组分[5]。本研究以Al2O3为载体,采用二次浸渍焙烧法制备Mn-Ce复合物的催化剂,探究了不同金属负载量、铈锰摩尔比等对催化性能的影响,对其进行工业应用,为工程设计提供依据。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
实验用水:本实验所用的废水均取自沙河某工业园区污水处理厂二沉池出水,颜色为褐色。具体水质:COD 70~200 mg/L,pH 7~8;SS≤10。
活性氧化铝;硝酸锰[Mn(NO3)2]、硝酸铈[Ce(NO3)2]均为分析纯。
DHG-9013A型鼓风干燥箱;JJ-1B型恒速搅拌器;SXL-1008T型程控箱式电炉;7F-3B制氧机;臭氧发生器;UV-200T型台式臭氧浓度检测仪;5B-3C型化学需氧量(COD)快速测定仪。
1.2 催化剂的制备
Al2O3载体预处理:①自来水反复清洗Al2O3载体,至洗去表面的浮渣,再用蒸馏水清洗1~2次;②清洗好的Al2O3于105 ℃烘箱中烘干2 h备用。
Mn-Ce催化剂制备:①移取适量的硝酸锰溶液于烧杯中,加入蒸馏水稀释搅拌混合。……
