技術領域

本發明屬于水處理與材料制備技術領域，更加具體地說，涉及一種應用于濕式催化氧化處理高濃度有機廢水的復合金屬氧化物催化劑及其制備方法。?

背景技術

隨著世界人口、工業化、農業和城市化的發展，大量難分解有機物不斷進入水體，不但使人類的生存環境日益惡化，阻礙相關工業的發展，而且使世界可利用淡水資源的數量和質量持續下降。廢水處理已經成為重要的社會、技術、經濟和政治問題。水中污染物的去除也已經成為重要的研究領域。化工和石油行業產生劇毒的有機廢物的種類繁多。其中含酚廢水來源廣泛，危害較大。未取代的苯酚通常作為模型化合物用于廢水處理研究。對于高濃度工業廢水的凈化處理，目前國內外研究較多的主要有濕空氣氧化技術(WAO)、濕式催化氧化技術(CWO)、超臨界水氧化技術(SCWO)等。濕式催化氧化法中濕式雙氧水催化氧化（WHPCO），作為一種高級氧化過程（AOPs），能夠有效而溫和的處理有毒廢水。過渡金屬化合物，尤其是銅基催化劑是目前最常見、最經濟的催化劑，在AOPs反應中顯示出高的催化活性。然而，過渡金屬氧化物活性組分在反應過程中的溶出和熱處理過程中燒結導致的催化劑失活成為該體系亟待解決的問題。選擇合適的催化劑制備方法是解決上述多相氧化催化劑穩定性最直接的途徑。?

類水滑石材料（LDHs），又稱陰離子粘土或層狀雙羥基氫氧化物，是一種具有層狀結構的無機功能材料。其層板由二價和三價金屬陽離子按照一定的比例和順序排列并可調變，平衡電荷的層間陰離子可交換。其拓撲分解特征使得焙燒產物具有高比表面積、高熱穩定性，各金屬離子能夠達到分子水平上均勻分布。因此，可以利用類水滑石及其焙燒產物的這一特性，將活性組分、助劑和載體一同引入到類水滑石層板，然后經過焙燒得到金屬氧化物催化劑。?

濕式催化氧化常用銅基氧化物催化劑，當以銅基類水滑石前體經過焙燒制取，也避免不了會伴隨產生少量氧化物銅，在酸性反應條件下或受中間產物的影響銅離子易溶出，對水體造成二次污染，而同時形成的大量復合金屬氧化物，例如銅基尖晶石氧化物，由?于結構較之單一氧化銅穩定，在相同條件下，較難溶出，因此對氧化物采用酸預處理可以獲得穩定的復合金屬氧化物催化劑，從而可以提高催化劑的穩定性。?

發明內容

本發明的目的再與克服現有技術的不足，提供一種穩定高效的濕式氧化催化劑及其制備方法，用于高濃度有機廢水濕式催化氧化。該技術方案不但可以使得催化劑各金屬組分高度均勻分散，提高催化劑的活性，而且能夠抑制金屬組分特別是活性組分的流失，改善催化劑的穩定性。?

本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現：?

本發明制備的催化劑為CuZnAlFeLa復合氧化物催化劑，其中Cu和Zn為二價金屬離子M²⁺，Al、Fe和La為三價金屬離子M³⁺，其制備方法按照下述步驟進行：?

（1）步驟1，配置鹽溶液，稱取可溶性銅鹽、鋅鹽、鋁鹽、鐵鹽和鑭鹽溶于水中，配制成總金屬離子濃度為0.01～1.50mol/L的混合鹽溶液，其中二價與三價金屬離子摩爾比n[M²⁺]：n[M³⁺]=（2.0～4.0）：1，二價銅與鋅離子摩爾比n[Cu²⁺]：n[Zn²⁺]=（0.3～3.0）：1，優選（1～2）：1；三價鋁離子與其它三價離子總和的摩爾比n[Al³⁺]：n[Fe³⁺+La³⁺]=（0.1～10.0）：1，優選（1.5～2.5）：1；三價鑭與鐵的摩爾比n[La³⁺]：n[Fe³⁺]=（0.05～2.0）：1，優選（0.1～1）：1；?

在所述步驟1中，所述可溶性銅鹽、鋅鹽、鋁鹽、鐵鹽和鑭鹽旨在提供相應的金屬元素，選用硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、醋酸鹽或者氯化物。?