一、贵金属催化剂

• 常见活性组分：
  • 铂（Pt）、钯（Pd）：活性最高，对大多数有机物的氧化反应有极强催化作用，尤其在低温低压条件下仍能保持高效性，适合处理高毒性、低浓度的难降解污染物（如医药中间体废水）。
  • 钌（Ru）、铑（Rh）：耐腐蚀性较强，对含氯、含硫废水的适应性优于 Pt、Pd，可减少催化剂因中毒而失活的风险（如处理含硫染料废水）。
• 载体：多为耐高温、耐酸碱的氧化物，如 γ-Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、活性炭等，作用是分散活性组分、提高催化剂比表面积，增强稳定性。
• 特点：催化效率高、寿命长，但成本昂贵，适用于高价值废水处理或对处理效率要求极高的场景。
  
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二、非贵金属催化剂

• 常见活性组分：
  • 铜（Cu）系：如 CuO、Cu-Mn-O 复合氧化物，对酚类、醇类有机物的氧化活性突出，在处理焦化废水、农药废水时效果显著，但易受 Cl⁻、S²⁻等离子中毒，需配合抗毒载体使用。
  • 铁（Fe）、锰（Mn）系：如 Fe₃O₄、MnO₂、Mn-Fe 复合氧化物，来源广泛、成本低，对染料废水（如偶氮染料）的脱色和 COD 去除效果好，且具有一定的耐腐蚀性。
  • 钴（Co）、镍（Ni）系：如 Co₃O₄、NiO，催化活性接近贵金属，尤其在处理含氮有机物（如胺类、硝基化合物）时，能促进 N 元素转化为 N₂（减少 NH₃生成），但高温下易被氧化失活。
  • 复合氧化物：如 Cu-Zn-Al、Mn-Ce-O、La-Co-O 等，通过多金属协同作用提升活性和稳定性，例如 Mn-Ce 复合氧化物可增强对氧的吸附能力，提高氧化效率。
• 载体：除氧化物载体外，还可使用分子筛（如 ZSM-5）、陶瓷、陶粒等，部分载体（如 CeO₂）本身具有助催化作用，可增强活性组分的分散性。
• 特点：成本低、来源广，适合处理高浓度工业废水（如化工、造纸废水），但需针对具体水质优化组分比例以避免失活。
  
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三、均相催化剂

• 常见类型：
  • 过渡金属盐：如 CuSO₄、FeCl₃、MnSO₄等，在酸性条件下可催化 H₂O₂或 O₂氧化有机物，例如 Cu²⁺对含酚废水的氧化有特效。
  • 复合氧化剂体系：如 Fe²⁺/H₂O₂（Fenton 试剂）与 WCO 结合，通过产生・OH 自由基强化氧化效果，适合处理生物毒性强的废水（如农药废水）。
• 特点：反应速率快、操作简单，但催化剂流失率高，适用于间歇式小规模处理或作为预处理辅助手段。
  
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四、其他新型催化剂

• 负载型纳米催化剂：将纳米级活性组分（如纳米 TiO₂、纳米 Fe₃O₄）负载在载体上，利用纳米材料的高比表面积和高活性提升催化效率，例如纳米 Pt/TiO₂对低浓度持久性有机物（如 PCB s）的降解率可达 99% 以上。
• 非金属催化剂：如氮掺杂碳材料（N-C）、石墨烯基催化剂，通过调控表面官能团（如 - OH、-COOH）实现催化活性，成本低且耐腐蚀性强，是近年研究热点。

催化剂选择的关键因素

1. 废水特性：含氯、硫等毒性物质时优先选耐中毒催化剂（如 Ru、Mn-Ce 复合氧化物）；高浓度有机物优先选活性高的贵金属或复合氧化物。
2. 反应条件：高温高压下需选耐高温载体（如 ZrO₂）；酸性废水避免使用 Al₂O₃载体（易溶解）。
3. 经济性：大规模处理优先选非贵金属复合催化剂；高价值废水（如医药废水）可考虑贵金属催化剂。