CN112892548B - 一种用于污水处理的锰基催化剂的制备方法及锰基催化剂 - Google Patents
一种用于污水处理的锰基催化剂的制备方法及锰基催化剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种用于处理污水的锰基催化剂及其制备方法,锰基催化剂以含锰离子的溶液为前驱体溶液,以含有铁离子、钴离子、铈离子和铜离子中的一种或多种溶液为助剂前驱体溶液,以有机酸为还原性络合剂溶液,混合得到预制混合液,将经过预处理的活性炭浸泡至预制混合液中,通过高温煅烧得到以锰的氧化物为主催化剂,以铁的氧化物、钴的氧化物、铈的氧化物和铜的氧化物中的一种或多种为助催化剂,以经过预处理的活性炭为载体的用于污水处理的锰基催化剂,其比表面积在500‑1200m2/g,孔体积为0.35‑0.8cm3/g,催化氧化污水中有机物的活性高,稳定性好,能力强。本发明提供的制备方法操作简单,条件温和,周期短,环境友好。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域,具体涉及一种用于污水处理的锰基催化剂的制备方法及得到的用于污水处理的锰基催化剂。
背景技术
工业污水的再生利用是实现水资源循环利用的重要途径。现有技术中关于污水的处理方法包括光催化氧化法、催化臭氧氧化法、芬顿氧化法、电解催化氧化法、超临界水氧化法等。其中光催化氧化法需要紫外光激发,而紫外光的吸收范围较窄,光能利用率低,并且需要解决透光度的问题;催化臭氧氧化法存在氧化速度慢,对高浓度化学需氧量(COD)溶液的处理时间长、能耗高,臭氧逸出等问题;芬顿氧化法存在药剂用量多,污泥量大,过量的二价铁会增加处理后废水的COD值的问题;电解催化氧化法存在可溶性的阳极消耗过大,电流效率偏低,反应器效率不高的技术问题;超临界水氧化法存在反应条件苛刻,成本高的技术问题。因此,现需要一种操作工艺简单,催化氧化能力强,处理流程周期短的污水催化剂。基于此本发明人提出以下发明。
发明内容
本发明提供一种浸渍法制备氧化处理污水用的催化剂及其方法,本发明提供的催化剂通过浸渍法制备出负载型活性炭基污水氧化用的锰基催化剂,具有操作工艺简单、无需还原、流程周期短、无废水产生,对环境友好等优点,催化剂具有较大的比表面积和孔体积,因此催化剂具有良好地催化氧化污水中有机物的能力。
本发明的目的是提供一种用于污水处理的锰基催化剂的制备方法。
本发明的另一目的是提供上述制备方法得到的用于污水处理的锰基催化剂。
本发明提供的用于污水处理的锰基催化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)分别取前驱体、助剂前驱体和还原性络合剂,配制成前驱体溶液、助剂前驱体溶液和还原性络合剂溶液,混合均匀,得到预制混合液;
其中前驱体、助剂前驱体和还原性络合剂的重量比为60-150:37-75:20-45;
所述前驱体溶液中含有Mn2+,所述Mn2+的浓度为0.05-0.45mol/L;
所述助剂前驱体溶液中含有Fe3+、Co2+、Ce3+、Ce4+、Cu2+中的一种或多种,所述Fe3+、Co2+、Ce3+、Ce4+、Cu2+的浓度为0.05-0.3mol/L;
所述还原性络合剂溶液包括甲酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、苯羟乙酸中的一种或多种,所述络合剂溶液的浓度为0.05-0.35mol/L;
(2)将活性炭进行预处理,得到活性炭载体;
(3)取步骤(2)得到的活性炭载体浸泡于步骤(1)得到的预制混合液中,所述活性炭载体与所述前驱体的重量比为300:60-150,静置2-24h,晾晒4-24h,然后在非氧化气氛下煅烧,煅烧的温度为350-750℃,煅烧2-8h,冷却,得到所述用于污水处理的锰基催化剂。
本发明提供的用于污水处理的锰基催化剂的制备方法以含锰离子的溶液为前驱体溶液,以含有铁离子、钴离子、铈离子和铜离子中的一种或多种溶液为助剂前驱体溶液,以包括甲酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、苯羟乙酸中的一种或多种为还原性络合剂溶液,将上述的溶液混合得到预制混合液,然后将经过预处理的活性炭作为活性炭载体,通过预制混合液浸泡活性炭载体的方法,混合液中的活性组分渗入活性炭载体中,然后通过高温煅烧的方法,得到以锰的氧化物为主催化剂,以铁的氧化物、钴的氧化物、铈的氧化物和铜的氧化物中的一种或多种为助催化剂,以经过预处理的活性炭为载体的用于污水处理的锰基催化剂。本发明得到的锰基催化剂中含有锰的氧化物和其他金属氧化物,其中催化剂中Mn能够进入其他金属氧化物的晶格中形成独特的氧化还原对,促使氧空位的形成和提高氧的移动性,从而提高催化剂的氧化能力。
本发明提供的制备方法操作工艺简单,无需还原,生产周期短,无废水产生,环境友好,得到的用于污水处理的锰基催化剂具有较大的比表面积和孔体积,具有较强地催化氧化污水中有机物的能力。
优选地,步骤(1)中,所述前驱体溶液包括醋酸锰、硝酸锰、硫酸锰、氯化锰中的一种或多种。本发明采用的前驱体溶液为锰盐,提供锰离子,在后序的煅烧过程中,得到主催化成分锰的氧化物。
优选地,步骤(1)中,所述助剂前驱体溶液中的铁离子来源于硝酸铁、醋酸铁、氯化铁、氧化铁的一种或多种。
优选地,步骤(1)中,所述助剂前驱体溶液中的钴离子来源于硝酸钴、醋酸钴、氯化钴、氧化钴的一种或多种。
优选地,步骤(1)中,所述助剂前驱体溶液中的铈离子来源于硝酸铈、醋酸铈、氯化铈、氧化铈、硝酸铈铵的一种或多种。
优选地,步骤(1)中,所述助剂前驱体溶液中的铜离子来源于硝酸铜、醋酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种或多种。
本发明采用的上述的原料来源丰富,易得,成本低。
优选地,活性炭的预处理方法包括:取活性炭,用去离子水洗至水呈中性,每升洗涤水,用0.45μm的过滤膜过滤后的不容物不大于3g。
优选地,活性炭的预处理方法包括:取活性炭加入15-35%的硝酸在40-80℃,加热回流2-4h,用去离子水洗涤至中性。
优选地,活性炭的预处理方法包括:取活性炭置于密封的炉中,在350-450℃,氧含量小于10%的氮气或二氧化碳气氛下处理2-4h。
本发明采用经过预处理的活性炭作为载体,其中活性炭经过上述的方法预处理之后,去除活性碳载体的灰分,改善催化剂的表面状态。
优选地,步骤(3)中,所述煅烧的温度为450-650℃,煅烧时间为3-6h。本发明在上述的温度条件下经过高温煅烧,前驱体的盐类分解转变为金属氧化物和载体牢固结合。
优选地,步骤(3)中,所述非氧化气氛中氧气的含量在10%以下,余量为氮气或二氧化碳气体。本发明采用的煅烧气氛为含氧量在10%以下的气氛,余量可以为氮气也可以为二氧化碳气体,本发明提供的气氛避免损失大量的碳基体,同时利用还原性的络合剂对金属氧化进行部分还原。
本发明提供的上述的制备方法得到的用于污水处理的锰基催化剂。
优选地,包括以下重量百分比的组分:
Mnx1Oy12-25wt%,其中1≤x1≤2,1≤y1≤3,1≤x1/y1≤2;
助催化剂3-18wt%,所述助催化剂包括Fex2Oy2、Cox3Oy3、CeO2、Cux4Oy4一种或多种,
其中1≤x2≤3,1≤y2≤4,1≤x2/y2≤1.5;
1≤x3≤3,1≤y3≤4,1≤x3/y3≤1.5;
1≤x4≤2,1≤y4,0.5≤x4/y4≤1;
余量为经预处理的活性炭载体。
本发明得到的用于污水处理的锰基催化剂,包括主催化剂锰的氧化物,助催化剂铁的氧化物、钴的氧化物、铈的氧化物和铜的氧化物中的一种或多种以及载体经预处理的活性炭;其中锰基催化剂中的Mn能够进入其他金属氧化物的晶格中形成独特的氧化还原对,促使氧空位的形成和提高氧的移动性,从而提高催化剂的氧化能力。本发明得到的用于污水处理的锰基催化剂的比表面积在500-1200m2/g,孔体积为0.35-0.8cm3/g,具有优异的催化氧化处理污水能力。本发明提供的用于污水处理的锰基催化剂能够应用于空气、氧气、双氧水、臭氧或电化学氧化降低污水中化学需氧量(COD)的氧化催化剂。
优选地,所述Mnx1Oy1的含量为5-20wt%,所述助催化剂的含量为5-15wt%。
所述预处理的活性炭的处理方法包括:取活性炭,用去离子水洗至水呈中性,每升洗涤水,用0.45μm的过滤膜过滤后的不容物不大于3g。
所述预处理的活性炭的处理方法包括:取活性炭加入15-35%的硝酸在40-80℃,加热回流2-4h,用去离子水洗涤至中性。
所述预处理的活性炭的处理方法包括:取活性炭置于密封的炉中,在350-450℃,氧含量小于10%的氮气或二氧化碳气氛下处理2-4h。
本发明的有益效果为:
1.本发明提供的用于污水处理的锰基催化剂的制备方法以含锰离子的溶液为前驱体溶液,以含有铁离子、钴离子、铈离子和铜离子中的一种或多种溶液为助剂前驱体溶液,以包括甲酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、苯羟乙酸中的一种或多种为还原性络合剂溶液,将上述的溶液混合得到预制混合液,然后将经过预处理的活性炭作为活性炭载体,通过预制混合液浸泡活性炭载体的方法,混合液中的活性组分渗入活性炭载体中,然后通过高温煅烧的方法,得到以锰的氧化物为主催化剂,以铁的氧化物、钴的氧化物、铈的氧化物和铜的氧化物中的一种或多种为助催化剂,以经过预处理的活性炭为载体的用于污水处理的锰基催化剂。本发明得到的锰基催化剂中的Mn能够进入其他金属氧化物的晶格中形成独特的氧化还原对,促使氧空位的形成和提高氧的移动性,从而提高催化剂的氧化能力。本发明提供的制备方法操作工艺简单,条件温和,无需还原,生产周期短,无废水产生,环境友好。
2.本发明提供的用于污水处理的锰基催化剂具有较大的比表面积和孔体积,其中比表面积在500-1200m2/g,孔体积为0.35-0.8cm3/g,具有较强地催化氧化污水中有机物的能力。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
实施例1
一种用于污水处理的锰基催化剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)称取60g硝酸锰,30g硝酸铈、15g硝酸钴,45g柠檬酸,分别配成硝酸锰溶液,助催化剂溶液和还原性络合剂溶液,然后将这3个溶液混合,得到预制混合液;
所述硝酸锰溶液中锰离子的浓度为0.05mol/L;
所述助剂前驱体溶液中Co2+的浓度为0.052mol/L、Ce3+的浓度为0.069mol/L;
所述还原性络合剂溶液中柠檬酸的浓度为0.05mol/L;
(2)取活性炭,用去离子水洗至水呈中性,每升洗涤水,用045μm的过滤膜过滤后的不容物不大于3g,得到活性炭载体;
(3)取300g活性炭载体浸泡于步骤(1)得到的预制混合液中,12小时后,将上述吸附有活性组分的活性炭在空气中晾24小时,然后,在气氛为5%的氧气,95%的氮气中550℃煅烧5h,得到用于污水处理的锰基催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取200g催化剂装入500ml放入曝气头的反应器中,加入COD为2000mg/L的工业污水300ml,然后通入空气,在常温下反应3小时,每小时取样测定反应后的CODcr,催化剂的活性评价结果详见表2。
实施例2
一种用于污水处理的锰基催化剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)称取150g硝酸锰,24g硝酸铈、36g硝酸铁,16g柠檬酸、12g甲酸,分别配成硝酸锰溶液,助催化剂溶液和还原性络合剂溶液,然后将这3个溶液混合,得到预制混合液;
所述硝酸锰溶液中锰离子的浓度为0.25mol/L;
所述助剂前驱体溶液中Fe3+的浓度为0.055mol/L、Ce3+的浓度为0.148mol/L;
所述还原性络合剂溶液中柠檬酸的浓度为0.08mol/L,甲酸的浓度为0.26mol/L;
(2)取活性炭置于密封的炉中,在350℃,氧含量小于10%的氮气或二氧化碳气氛下处理2h,得到活性炭载体;
(3)取300g活性炭载体浸泡于步骤(1)得到的预制混合液中,18h后,将上述吸附有活性组分的活性炭在空气中晾20h,然后,在气氛为2%的氧气,98%的氮气中700℃煅烧5h,得到用于污水处理的锰基催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取200g催化剂装入500ml放入曝气头的反应器中,加入COD为2000mg/L的工业污水300ml,然后通入氧气,在常温下反应3小时,每小时取样测定反应后的CODcr,催化剂的活性评价结果详见表2。
实施例3
一种用于污水处理的锰基催化剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)称取75g硝酸锰,60g硝酸铜、15g硝酸铈,24g草酸,分别配成硝酸锰溶液,助催化剂溶液和还原性络合剂溶液,然后将这3个溶液混合,得到预制混合液;
所述硝酸锰溶液中锰离子的浓度为0.21mol/L;
所述助剂前驱体溶液中Cu2+的浓度为0.16mol/L、Ce3+的浓度为0.017mol/L;
所述还原性络合剂溶液中草酸的浓度为0.267mol/L;
(2)取活性炭加入15%的硝酸在80℃,加热回流2h,用去离子水洗涤至中性,得到活性炭载体;
(3)取300g活性炭载体浸泡于步骤(1)得到的预制混合液中,24h后,将上述吸附有活性组分的活性炭在空气中晾24h,然后,在氮气中750℃煅烧4h,得到用于污水处理的锰基催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取200g催化剂装入500ml放入曝气头的反应器中,加入COD为2000mg/L的工业污水300ml,然后加入3ml双氧水,在常温下反应3小时,每小时取样测定反应后的CODcr,催化剂的活性评价结果详见表2。
实施例4
一种用于污水处理的锰基催化剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)称取86g硝酸锰,25g硝酸铈、20g硝酸钴,18g柠檬酸、12g苯羟乙酸、6g酒石酸,分别配成硝酸锰溶液,助催化剂溶液和还原性络合剂溶液,然后将这3个溶液混合,得到预制混合液;
所述硝酸锰溶液中锰离子的浓度为0.24mol/L;
所述助剂前驱体溶液中Co2+的浓度为0.069mol/L、Ce3+的浓度为0.058mol/L;
所述还原性络合剂溶液中柠檬酸的浓度为0.094mol/L;苯羟乙酸的浓度为0.079mol/L,酒石酸的浓度为0.04mol/L;
(2)取活性炭加入15%的硝酸在80℃,加热回流2h,用去离子水洗涤至中性,得到活性炭载体;
(3)取300g活性炭载体浸泡于步骤(1)得到的预制混合液中,16h后,将上述吸附有活性组分的活性炭在空气中晾20h,然后,在气氛为5%的氧气,95%的氮气中600℃煅烧6h,得到用于污水处理的锰基催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取200g催化剂装入500ml放入曝气头的反应器中,加入COD为2000mg/L的工业污水300ml,然后通入空气,在常温下反应3小时,每小时取样测定反应后的CODcr,催化剂的活性评价结果详见表2。
实施例5
一种用于污水处理的锰基催化剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)称取90g醋酸锰,35g硝酸铈、20g氯化铁,10g柠檬酸、14g苯羟乙酸、8g甲酸,分别配成醋酸锰溶液,助催化剂溶液和还原性络合剂溶液,然后将这3个溶液混合,得到预制混合液;
所述醋酸锰溶液中锰离子的浓度为0.21mol/L;
所述助剂前驱体溶液中Fe3+的浓度为0.08mol/L、Ce3+的浓度为0.123mol/L;
所述还原性络合剂溶液中柠檬酸的浓度为0.052mol/L;苯羟乙酸的浓度为0.092mol/L,甲酸的浓度为0.17mol/L;
(2)取活性炭置于密封的炉中,在450℃,氧含量小于10%的氮气或二氧化碳气氛下处理4h,得到活性炭载体;
(3)取300g活性炭载体浸泡于步骤(1)得到的预制混合液中,22h后,将上述吸附有活性组分的活性炭在空气中晾14h,然后,在气氛为4%的氧气,96%的氮气中450℃煅烧5h,得到用于污水处理的锰基催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取200g催化剂装入500ml放入曝气头的反应器中,加入COD为2000mg/L的工业污水300ml,然后通入氧气,在常温下反应3小时,每小时取样测定反应后的CODc,催化剂的活性评价结果详见表2。
实施例6
一种用于污水处理的锰基催化剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)称取醋酸锰30g、硝酸锰60g,16g硝酸铈、9g氯化铁、12g硝酸钴,4g酒石酸、10g草酸、13.5g柠檬酸,分别配成含锰溶液,助催化剂溶液和还原性络合剂溶液,然后将这3个溶液混合,得到预制混合液;
所述含锰溶液中锰离子的浓度为0.2mol/L;
所述助剂前驱体溶液中Fe3+的浓度为0.056mol/L、Ce3+的浓度为0.037mol/L、Co2+的浓度为0.041mol/L;
所述还原性络合剂溶液中柠檬酸的浓度为0.07mol/L;酒石的浓度为0.027mol/L,草酸的浓度为0.11mol/L;
(2)取活性炭加入15%的硝酸在80℃,加热回流2h,用去离子水洗涤至中性,得到活性炭载体;
(3)取300g活性炭载体浸泡于步骤(1)得到的预制混合液中,22h后,将上述吸附有活性组分的活性炭在空气中晾14h,然后,在气氛为5%的氧气,95%的氮气中500℃煅烧5h,得到用于污水处理的锰基催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取200g催化剂装入500ml放入曝气头的反应器中,加入COD为2000mg/L的工业污水300ml,然后通入空气,在常温下反应3小时,每小时取样测定反应后的CODcr,催化剂的活性评价结果详见表2。
实施例7
一种用于污水处理的锰基催化剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)称取醋酸锰和硝酸锰各36g,14g氯化铜、10g硝酸铁、18g硝酸钴,9g柠檬酸、15g草酸,分别配成含锰溶液,助催化剂溶液和还原性络合剂溶液,然后将这3个溶液混合,得到预制混合液;
所述含锰溶液中锰离子的浓度为0.2mol/L;
所述助剂前驱体溶液中Cu2+的浓度为0.1mol/L、Fe3+的浓度为0.04mol/L、Co2+的浓度为0.04mol/L;
所述还原性络合剂溶液中柠檬酸的浓度为0.047mol/L;草酸的浓度为0.17mol/L;
(2)取活性炭加入35%的硝酸在40℃,加热回流4h,用去离子水洗涤至中性,得到活性炭载体;
(3)取300g活性炭载体浸泡于步骤(1)得到的预制混合液中,20h后,将上述吸附有活性组分的活性炭在空气中晾16h,然后,在气氛为5%的氧气,95%的氮气中500℃煅烧5h,得到用于污水处理的锰基催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取200g催化剂装入500ml放入曝气头的反应器中,加入COD为2000mg/L的工业污水300ml,然后通入空气,在常温下反应3小时,每小时取样测定反应后的CODcr,催化剂的活性评价结果详见表2。
实施例8
一种用于污水处理的锰基催化剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)称取醋酸锰56g和硝酸锰24g,18g硝酸铈、15g硝酸铁、15g硝酸钴、18g硝酸铜,8g柠檬酸、12g草酸,分别配成含锰溶液,助催化剂溶液和还原性络合剂溶液,然后将这3个溶液混合,得到预制混合液;
所述含锰溶液中锰离子的浓度为0.23mol/L;
所述助剂前驱体溶液中Ce3+的浓度为0.04mol/L,Cu2+的浓度为0.1mol/L、Fe3+的浓度为0.06mol/L、Co2+的浓度为0.1mol/L;
所述还原性络合剂溶液中柠檬酸的浓度为0.042mol/L;草酸的浓度为0.13mol/L;
(2)取活性炭加入30%的硝酸在50℃,加热回流3h,用去离子水洗涤至中性,得到活性炭载体;
(3)取300g活性炭载体浸泡于步骤(1)得到的预制混合液中,20h后,将上述吸附有活性组分的活性炭在空气中晾18h,然后,在气氛为5%的氧气,95%的氮气中500℃煅烧5h,得到用于污水处理的锰基催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取200g催化剂装入500ml放入曝气头的反应器中,加入COD为2000mg/L的工业污水300ml,然后通入空气,在常温下反应3小时,每小时取样测定反应后的CODcr,催化剂的活性评价结果详见表2。
试验例
1.测试实施例1-8得到的用于污水处理的锰基催化剂的比表面积和孔体积,结果见表1。
表1各实施例得到的用于污水处理的锰基催化剂的测试结果
组别 | 比表面积(m<sup>2</sup>/g) | 孔体积(cm<sup>3</sup>/g) |
实施例1 | 1031 | 0.67 |
实施例2 | 852 | 0.64 |
实施例3 | 1188 | 0.51 |
实施例4 | 747 | 0.38 |
实施例5 | 966 | 0.42 |
实施例6 | 854 | 0.45 |
实施例7 | 917 | 0.78 |
实施例8 | 597 | 0.39 |
由表1的结果可以看出,本发明提供的方法得到的用于污水处理的锰基催化剂的比表面积在500-1200m2/g,孔体积在0.35-0.8cm3/g,这说明本发明得到的用于污水处理的锰基催化剂具有较大的比表面积和孔体积,有利于提高污水处理的效率。
2.测试各实施例得到的用于污水处理的锰基催化剂的活性,结果如表2所示。
表2各实施例得到的用于污水处理的锰基催化剂的活性评价结果
其中COD1,COD2,COD3分别为反应1小时,2小时和3小时后的CODcr。
由表2的结果可以看出,本发明提供的方法得到的用于污水处理的锰基催化剂用于处理工业污水,其处理1小时后,COD从2000mg/L下降一半甚至以上,处理2小时后COD下降至530mg/L以下,处理3小时后,COD下降至280mg/L以下,这说明本发明提供的用于污水处理的锰基催化剂污水处理效率高,能够有效处理污水。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种用于污水处理的锰基催化剂的制备方法,其特征在于,由以下步骤组成:
(1)分别取前驱体、助剂前驱体和还原性络合剂,配制成前驱体溶液、助剂前驱体溶液和还原性络合剂溶液,混合均匀,得到预制混合液;
其中前驱体、助剂前驱体和还原性络合剂的重量比为60-150:37-75:20-45;
所述前驱体溶液中含有Mn2+,所述Mn2+的浓度为0.05-0.45mol/L;
所述助剂前驱体溶液中含有Fe3+、Co2+、Ce3+、Ce4+、Cu2+中的一种或多种,所述Fe3+、Co2+、Ce3+、Ce4+、Cu2+的浓度为0.05-0.3mol/L;
所述还原性络合剂溶液包括甲酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、苯羟乙酸中的一种或多种,所述络合剂溶液的浓度为0.05-0.35mol/L;
(2)将活性炭进行预处理,得到活性炭载体;
(3)取步骤(2)得到的活性炭载体浸泡于步骤(1)得到的预制混合液中,所述活性炭载体与所述前驱体的重量比为300:60-150,静置2-24h,晾晒4-24h,然后在非氧化气氛下煅烧,所述非氧化气氛中氧气的含量在10%以下,余量为氮气或二氧化碳气体,煅烧的温度为350-750℃,煅烧2-8h,冷却,得到所述用于污水处理的锰基催化剂。
2.根据权利要求1所述的用于污水处理的锰基催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述前驱体溶液包括醋酸锰、硝酸锰、硫酸锰、氯化锰中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的用于污水处理的锰基催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述助剂前驱体溶液中的铁离子来源于硝酸铁、醋酸铁、氯化铁、氧化铁的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的用于污水处理的锰基催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述助剂前驱体溶液中的钴离子来源于硝酸钴、醋酸钴、氯化钴、氧化钴的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的用于污水处理的锰基催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述助剂前驱体溶液中的铈离子来源于硝酸铈、醋酸铈、氯化铈、氧化铈、硝酸铈铵的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的用于污水处理的锰基催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述助剂前驱体溶液中的铜离子来源于硝酸铜、醋酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的用于污水处理的锰基催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述煅烧的温度为450-650℃,煅烧时间为3-6h。
8.权利要求1-7任一所述的制备方法得到的用于污水处理的锰基催化剂。
9.根据权利要求8所述的用于污水处理的锰基催化剂,其特征在于,包括以下重量百分比的组分:
Mnx1Oy12-25wt%,其中1≤x1≤2,1≤y1≤3,1≤x1/y1≤2;
助催化剂3-18wt%,所述助催化剂包括Fex2Oy2、Cox3Oy3、CeO2、Cux4Oy4一种或多种,
其中1≤x2≤3,1≤y2≤4,1≤x2/y2≤1.5;
1≤x3≤3,1≤y3≤4,1≤x3/y3≤1.5;
1≤x4≤2,1≤y4,0.5≤x4/y4≤1;
余量为经预处理的活性炭载体。
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