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本發(fā)明是一種溫和條件下利用含釩、鉬多金屬氧酸鹽催化劑降解污水中苯酚。苯酚是造紙、煉焦、煉油、塑料、農(nóng)藥、醫(yī)藥合成等行業(yè)生產(chǎn)的原料或中間體。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，未經(jīng)處理的含酚廢水對(duì)人類(lèi)的生存環(huán)境已經(jīng)造成了嚴(yán)重的威脅。研究與開(kāi)發(fā)高效、低成本的新型污水處理技術(shù)，特別是研究降解苯酚的高效降解技術(shù)，已成為環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)前沿和熱點(diǎn)問(wèn)題。本發(fā)明設(shè)計(jì)提供的一種用于濕法氧化降解苯酚的多金屬氧酸鹽催化劑，(CTA)3+x [PVxMo12-xO40]（x = 1~3）。多酸催化劑具有合成方法簡(jiǎn)單、催化降解高效(環(huán)境溫度下（15°C）空氣氧化降解苯酚，反應(yīng)60 min，苯酚去除率達(dá)到70% 以上，COD去除率達(dá)到70%，TOC去除率達(dá)到70%，苯酚完全礦化。0 °C 苯酚60 min 降解率達(dá)到60%以上)、可重復(fù)利用和催化反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。克服了濕法催化氧化技術(shù)對(duì)設(shè)備、催化條件高要求的缺點(diǎn)。且在催化劑合成過(guò)程中合成條件溫和（常壓）、合成時(shí)間短、易操作。降解產(chǎn)物為簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)離子，不對(duì)環(huán)境造成二次污染。 利用一種溫和條件下利用含釩、鉬多金屬氧酸鹽催化劑降解污水中苯酚的應(yīng)用，可以解決很多技術(shù)問(wèn)題： 1、利用多金屬氧酸鹽的組成和結(jié)構(gòu)的多樣性，合成強(qiáng)氧化性的化合物，作為催化濕法氧化催化劑，降低濕法氧化的反應(yīng)條件，提高實(shí)用性，降低成本； 2、調(diào)節(jié)反荷離子的種類(lèi)，合成多金屬氧酸鹽固體催化劑，在水相反應(yīng)中不溶脫，且易于分離重復(fù)使用，大大降低了催化劑使用成本； 3、多金屬氧酸鹽降解水中污染物苯酚反應(yīng)條件溫和，在常溫常壓條件下通入空氣就可達(dá)到苯酚的有效降解，節(jié)約大量能源； 4、雜多酸膠束催化體系的引入使苯酚降解的體系同時(shí)具有液膜法和高級(jí)氧化法的雙重功效，不僅提高了催化效果而且催化條件溫和。 此項(xiàng)目主要依托國(guó)家自然科學(xué)基金和吉林省環(huán)保局項(xiàng)目。 含釩多金屬氧酸鹽(CTA)3+x [PVxMo12-xO40]（x = 1~3）在催化空氣氧化降解苯酚污水中，在室溫、空氣壓力條件下，苯酚污水降解率達(dá)到90%到100%，并且苯酚分子被完全礦化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)離子，如CO32-和HCO3-。

為解決復(fù)雜農(nóng)藥、化工廢水濃度高、毒性大，傳統(tǒng)工藝難以有效處理這一技術(shù)難題，研究開(kāi)發(fā)了多元協(xié)同催化氧化強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溶解態(tài)、高濃度、難降解、多組分有機(jī)有毒廢水的高效降解，大大降低廢水的生物毒性，提高廢水可生化性，保障了后續(xù)生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)水減排；同時(shí)，面向許多園區(qū)和企業(yè)污水系統(tǒng)提標(biāo)升級(jí)改造的迫切技術(shù)需求，研究開(kāi)發(fā)了以高效低耗臭氧催化氧化為核心的深度處理技術(shù)，解決工業(yè)廢水提標(biāo)改造難題。

PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯) 是通用高分子樹(shù)脂之一。對(duì)廢棄的PET塑料進(jìn)行降解或回收 循環(huán)使用是PET產(chǎn)業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)，是塑料資源實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展中的關(guān)鍵之一。PET的回 收方法主要分為物理回收、化學(xué)回收、物理-化學(xué)回收三種。目前PET化學(xué)回收工業(yè)化主要的 兩種方法分別是水解和醇解，在酸催化作用下酯鍵的水解，酸直接影響著反應(yīng)進(jìn)行的轉(zhuǎn)化率、 選擇性和速度，目前多使用硫酸，但存在以下缺點(diǎn)：強(qiáng)酸酸性對(duì)反應(yīng)設(shè)備腐蝕、分離能耗高、 產(chǎn)品純化難、催化劑不能回收、產(chǎn)生大量酸性廢水。本項(xiàng)目首次合成專(zhuān)用固體催化劑，采用 新工藝降解聚酯PET (對(duì)其它類(lèi)型的聚酯也同樣實(shí)現(xiàn)高效降解) 。該固體催化劑無(wú)毒、不腐蝕設(shè) 備、可循環(huán)使用、環(huán)境友好，能很好地解決目前PET降解中的難題。

對(duì)氨基苯酚又名對(duì)羥基苯胺。是一種用途廣泛的有機(jī)合成中間體，主要用于染料、醫(yī)藥、橡膠領(lǐng)域。在醫(yī)藥工業(yè)中主要用于撲熱息痛和安諾明等藥物的生產(chǎn)。在橡膠行業(yè)，對(duì)氨基苯酚主要用于防老劑4010MA、4020、4030等的合成，這些產(chǎn)品是目前很有發(fā)展前途的子午輪胎產(chǎn)品的配套防老劑。國(guó)外對(duì)氨基酚生產(chǎn)能力約10萬(wàn)噸／年，生產(chǎn)主要集中在北美和西歐，日本有一定產(chǎn)量，巴西、土耳其、韓國(guó)以及我國(guó)臺(tái)灣也有少量生產(chǎn)。從全球總消費(fèi)量看，呈逐年上升勢(shì)頭，1994年全球共消費(fèi)對(duì)氨基苯酚約6．7萬(wàn)噸，1996年約消耗8．2萬(wàn)噸，2000年需求量約10萬(wàn)噸， 2005年需求量增加到近13萬(wàn)噸。目前，我國(guó)對(duì)氨基苯酚的生產(chǎn)廠家有30多家，總生產(chǎn)能力約為4.5萬(wàn)噸/年，產(chǎn)量約為3.0萬(wàn)噸/年。我國(guó)對(duì)氨基酚主要用于生產(chǎn)解熱鎮(zhèn)痛藥一撲熱息痛，占對(duì)氨基酚總產(chǎn)量的88％左右，出口量約占10％，根據(jù)預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2008年國(guó)內(nèi)PAP需求量將達(dá)到約6.8萬(wàn)噸，而今后幾年我國(guó)內(nèi)子午輪胎比例將達(dá)到40%，這將大大刺激我國(guó)對(duì)氨基苯酚的發(fā)展。因此，總的說(shuō)來(lái)，對(duì)氨基酚的市場(chǎng)缺口較大，開(kāi)發(fā)利用前景十分廣闊。目前，對(duì)氨基酚的生產(chǎn)按原料路線(xiàn)分為對(duì)硝基酚法和硝基苯法，主要包括對(duì)硝基苯酚鐵粉還原法、對(duì)硝基苯酚加氫還原法、硝基苯催化氫化法和硝基苯電解還原法等。對(duì)硝基苯酚鐵粉還原法是對(duì)氨基苯酚生產(chǎn)最早采用的一種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，該方法以對(duì)硝基氯苯為原料，經(jīng)過(guò)水解及酸化得到對(duì)硝基酚，對(duì)硝基酚再經(jīng)鐵粉還原得到對(duì)氨基酚。該方法不僅PAP收率低，且生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)同時(shí)有大量的鐵泥和廢水生成，環(huán)境污染嚴(yán)重，在發(fā)達(dá)國(guó)家已被淘汰，我國(guó)的一些中小規(guī)模企業(yè)普遍采用該方法生產(chǎn)。對(duì)硝基苯酚加氫還原法同樣以對(duì)硝基氯苯為原料，采用與鐵粉還原法中一致的水解酸化工藝，所不同的是其還原工藝采用直接加氫，以R-Ni為催化劑，在水溶液中還原得到對(duì)氨基酚。該方法對(duì)氨基酚收率高，副產(chǎn)物少，且大大減少了廢液及廢渣的排放量，如美國(guó)孟山都、法國(guó)羅納普朗克、英國(guó)的斯特林公司和我國(guó)安徽八一化工集團(tuán)等均采用該工藝技術(shù)生產(chǎn)。以硝基苯為原料合成對(duì)氨基酚相對(duì)硝基酚法具有明顯的原料優(yōu)勢(shì)，按還原方法不同分為硝基苯催化氫化法和硝基苯電解還原法兩種工藝。這兩種工藝被普遍認(rèn)為是目前世界上對(duì)氨基苯酚最先進(jìn)、最有前途的生產(chǎn)工藝，美國(guó)、西歐、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)大都采用這兩種工藝，但在國(guó)內(nèi)，這兩種工藝均不成熟。其中硝基苯電解還原法操作簡(jiǎn)單，工藝流程短，產(chǎn)品純度高，環(huán)境污染小，但是設(shè)備復(fù)雜，耗電太多，對(duì)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及工藝條件控制有較高的技術(shù)要求；而硝基苯催化加氫還原法工藝流程短，能耗低，對(duì)氨基苯酚收率較高，產(chǎn)品質(zhì)量較好，被普遍認(rèn)為是未來(lái)發(fā)展的方向。硝基苯催化加氫合成對(duì)氨基苯酚通常以鉑、銠、鈀等貴金屬為催化劑，于稀硫酸介質(zhì)中進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)中硝基苯首先加氫生成中間產(chǎn)物苯基羥胺，然后在酸性介質(zhì)中苯基羥胺重排為對(duì)氨基苯酚。目前國(guó)外工業(yè)生產(chǎn)中該工藝均是以Pt/AC為催化劑，于10~20%的硫酸水溶液中進(jìn)行。而在國(guó)內(nèi)，該工藝一直未能實(shí)現(xiàn)真正意義上的工業(yè)化生產(chǎn)，主要是存在以下問(wèn)題：（1）催化劑與產(chǎn)品分離困難。目前，該工藝所采用催化劑為Pt/C，所用載體為粉末狀活性炭。該催化劑不僅粒度小，而且比重較小，將催化劑從反應(yīng)后的混合物中分離出來(lái)極為困難，導(dǎo)致催化劑在回收過(guò)程中損失較為嚴(yán)重，生產(chǎn)成本上升，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下降。（2）由于反應(yīng)過(guò)程中需要以硫酸為反應(yīng)介質(zhì)，一方面對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求較高，另一方面，在反應(yīng)后處理過(guò)程中需要大量的氨水來(lái)中和反應(yīng)液，才能將產(chǎn)物PAP和副反應(yīng)產(chǎn)物苯胺從反應(yīng)液中分離出來(lái)，工藝復(fù)雜，同時(shí)副產(chǎn)大量的稀硫酸銨溶液，綜合治理費(fèi)用較高。本課題組針對(duì)現(xiàn)有工藝中存在的主要問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了一種新的環(huán)境友好催化劑，獲得了較高的PAP收率。該催化劑不僅有效解決了金屬催化劑的分離問(wèn)題，同時(shí)由于反應(yīng)在近乎中性的水溶液中進(jìn)行，一方面有效解決了設(shè)備腐蝕問(wèn)題，另一方面，產(chǎn)品PAP及副反應(yīng)產(chǎn)物苯胺可通過(guò)簡(jiǎn)單的蒸餾、蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶等方式從反應(yīng)液中分離出來(lái)，無(wú)需中和處理，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，也避免了大量硫酸銨廢液的生成。目前該項(xiàng)目正在河北陽(yáng)煤正元化工集團(tuán)進(jìn)行中試放大研究，已取得階段性成果，PAP收率達(dá)到60%以上，催化劑回收率可完全滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)要求。

已有樣品/n在環(huán)境治理中，如何高效降解水體中痕量致癌物，是目前的技術(shù)難點(diǎn)。該項(xiàng)目將可特異性富集痕量靶污染物的人工抗體與生物降解技術(shù)有機(jī)結(jié)合，無(wú)需特殊設(shè)備，降解效率高、耐受水中雜質(zhì)干擾、速度快、無(wú)二次污染、可重復(fù)利用，克服了常規(guī)生物降解法對(duì)痕量污染物降解效率低這一主要難題，特別適合處理大體積環(huán)境水體中痕量靶污染物。

        對(duì)于難降解工業(yè)廢水的處理，單獨(dú)催化臭氧氧化技術(shù)存在臭氧劑量大、氣體回收難、出水毒性高等問(wèn)題，而單獨(dú)生物降解處理難降解有機(jī)廢水周期長(zhǎng)、設(shè)備成本高。催化臭氧氧化與微生物降解近場(chǎng)耦合工藝則將按序進(jìn)行的催化氧化裝置和生物掛膜裝置兩個(gè)處理單元合并，利用催化臭氧技術(shù)提高難降解有機(jī)廢水的可生化性，同時(shí)采用生物膜技術(shù)減少后續(xù)處理成本，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本提高COD、色度和濁度去除率的效果，同時(shí)降低出水毒性，減少環(huán)境生物風(fēng)險(xiǎn)。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本成果是一種污水土壤凈化技術(shù),由污水提升系統(tǒng)、污水自動(dòng)復(fù)氧裝置、布水系統(tǒng)、 生態(tài)土壤凈化系統(tǒng)、出水消毒系統(tǒng)五部分組成。使用本自動(dòng)復(fù)氧生活污水生態(tài)土壤凈化 床時(shí),來(lái)自于化糞池的生活污水經(jīng)過(guò)污水提升系統(tǒng)內(nèi)的格柵去除大顆粒的污染物質(zhì)后進(jìn) 入水量調(diào)節(jié)池，然后經(jīng)由泵站提升經(jīng)自動(dòng)復(fù)氧裝置進(jìn)入布水系統(tǒng)后將污水滲入土壤凈化 系統(tǒng)，然后收集進(jìn)入消毒池，消毒排放。本成果是一種將污水處理工藝與生態(tài)處理相結(jié) 合，處理效果穩(wěn)定。運(yùn)行成本低、凈化效率高的污水處理裝置。

本項(xiàng)目研發(fā)“微米芯片光源”、“納米吸附催化”、“電芬頓”技術(shù)高效集成的水污染物深度凈化裝置。該項(xiàng)目立足先進(jìn)技術(shù)集成，與現(xiàn)有污水處理工藝兼容，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)環(huán)保設(shè)備的升級(jí)和設(shè)施的提標(biāo)改造，圍繞我省錢(qián)塘江流域年創(chuàng)收可達(dá)數(shù)億元；相關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)用千萬(wàn)元以上。項(xiàng)目已獲得的成果有授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利 2項(xiàng)，實(shí)用新型專(zhuān)利 2 項(xiàng)，已制備了一套難降解有機(jī)廢水光催化反應(yīng)裝置。為滿(mǎn)足高污染污水處理廠較大日處理能力的需求，在浙江恒成實(shí)業(yè)有限公司將技術(shù)與設(shè)備進(jìn)一步組合和放大，為實(shí)現(xiàn)實(shí)際水處理工程建設(shè)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)提升重點(diǎn)水域污染控治水平，滿(mǎn)足水環(huán)境質(zhì)量和飲水安全要求，實(shí)現(xiàn)污染物減排、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式優(yōu)化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

低溫燃料電池能有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，是一種高效、低污染的能源轉(zhuǎn)化裝置，是汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)、家庭熱電聯(lián)用系統(tǒng)甚至航天航空等領(lǐng)域的可選綠色能源。氧氣還原反應(yīng)是低溫燃料電池的重要組成單元，由于反應(yīng)過(guò)程極為緩慢，需在較高的過(guò)電位下進(jìn)行，制約燃料電池的實(shí)際應(yīng)用。學(xué)界普遍認(rèn)為鉑基材料能有效催化氧氣還原，但這類(lèi)貴金屬的稀缺性和低 抗毒化能力使低溫燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用仍面臨巨大挑戰(zhàn)。 在非貴金屬催化劑研究領(lǐng)域，南京大學(xué)近年來(lái)提出了以氧化石墨烯和三聚氰胺為前驅(qū)體，利用固相反應(yīng)制備氮摻雜石墨烯，制備的催

本發(fā)明涉及硝基苯催化加氫合成對(duì)氨基苯酚的一種新型催化劑及其制備方法。該催化劑以活性炭為載體，Pt 為主催化劑，MoS2 為助催化劑。催化劑的制備步驟如下：(1)Pt/C催化劑的制備，即通過(guò)浸漬法將 Pt 負(fù)載在活性炭上；(2)將助催化劑 MoS2 通過(guò)浸漬、焙燒、并在適量 H2 下還原，負(fù)載于 Pt/C 上，最終得到用于制備對(duì)氨基苯酚的催化劑。使用該催化劑合成對(duì)氨基苯酚具有產(chǎn)率高，選擇性高的優(yōu)點(diǎn)，且該催化劑的穩(wěn)定性較好。經(jīng) 23 次循環(huán)后，催化劑的活性保持良好，對(duì)氨基苯酚的收率仍在 83％以上，具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。