[發明專利]鋯釔復合柱撐蒙脫土負載鈀催化劑的制備方法

無效

• 申請號: 200810062677.2
• 申請日: 2008-07-01
• 公開（公告）號: CN101357335A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 陳敏;齊靈燕;周仁賢
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01J21/16;B01D53/44;B01D53/86
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司
• 代理人: 盛輝地

技術領域

本發明涉及的鋯釔復合柱撐蒙脫土負載Pd催化劑的制備方法，采用經鋯釔復合柱撐的改性蒙脫土負載Pd，用于催化燃燒揮發性有機化合物(VOCs)，很有應用前景。

背景技術

工業釋放的揮發性有機物(VOCs)已成為環境污染的重要來源。催化燃燒是控制VOCs最有效的方法。研究發現，載體在提高催化劑活性方面起著很重要的作用。與一般的催化劑載體相比，粘土作為天然的鋁硅酸鹽，由于其資源廣泛價格便宜的特點顯示出誘人的前景。而經柱撐改性后的粘土由于其多孔性、反應活性和熱穩定性，在用作催化劑和催化劑載體方面更是引起了很大關注。此外，第二種陽離子如稀土元素的添加可有效的提高柱撐粘土的熱穩定性和催化性能。由于稀土具有良好的助催化性能和儲氧性能，將稀土元素用作助劑與貴金屬或過渡金屬組合使用，可以有效地提高催化劑的活性、耐久性和抗高溫穩定性。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于VOCs凈化的鋯釔復合柱撐蒙脫土負載Pd催化劑的制備方法。

本發明提供的鋯釔復合柱撐蒙脫土負載Pd催化劑的制備方法，以內蒙蒙脫土為起始粘土原料，通過進行鈉交換、鋯釔復合交聯劑的合成、鋯釔復合柱撐蒙脫土的制備和負載活性組分Pd等步驟制備。其步驟為：

1.鈉交換

以內蒙蒙脫土(＜100目，Ca型)為初始原料。按1g蒙脫土加NaCl溶液(濃度為1.0mol/L)100mL的用量的配比，在60～70℃下強力機械攪拌6小時后，離心分離。用去離子水洗滌沉淀物至無氯離子(采用AgNO₃檢測)，空氣氛下110℃烘干，得到Na型蒙脫土(標記為Na-MMT)。

2.鋯釔復合交聯劑的合成

將ZrOCl₂溶液和Y(NO₃)₃溶液混合，其溶液中[Zr]＝1.0mol/L，Zr/Y＝5∶1(摩爾比)。然后將此混合溶液于80℃～90℃條件下磁力攪拌2小時，再恒溫老化4小時，冷卻至室溫，即得到鋯釔復合交聯劑(Zr-Y-交聯劑)。

3.鋯釔復合柱撐蒙脫土的制備

將適量Na型蒙脫土分散到去離子水中(1g蒙脫土加100ml去離子水)，在60℃～70℃條件下攪拌0.5小時，制成1wt％懸濁液。然后將上述制備好的Zr-Y-交聯劑，按Zr/MMT為10mmol/g的配比，慢慢滴加到此懸濁液中(控制滴加時間為1～2小時)，滴畢后，繼續在此溫度下攪拌2小時，恒溫老化4小時，再進行離心分離，用去離子水洗滌至無Cl^-(AgNO₃檢測)，最后于空氣氣氛下，110℃烘干，500℃焙燒2小時，研磨后過60～80目篩，即得鋯釔復合柱撐蒙脫土(Zr-Y-MMT)。

4.鋯釔復合柱撐蒙脫土負載Pd催化劑的制備

以上述制備的鋯釔復合柱撐蒙脫土(Zr-Y-MMT)為載體，用等體積浸漬法制備負載Pd催化劑。先將適量氯鈀酸水溶液加入到經60～80目過篩的載體中，控制Pd負載量為0.1wt.％，浸漬12小時，炒干，用水合肼還原，然后在空氣氛下于110℃烘干1h，500℃焙燒1h，即制得鋯釔復合柱撐蒙脫土負載Pd催化劑。

本發明所述原料為Ca型內蒙蒙脫土，蒙脫土的層間距為1.522252nm，陽離子交換容量為108.4mmol/100g。吸附容量PNP＞＝350mg/g。礦物組成主要以蒙脫石為主，含量大于95％，含微量石英。

本發明所述原料氯化氧鋯(ZrOCl₂·8H₂O)，硝酸釔(Y(NO₃)₃·6H₂O)，氯鈀酸(H₂PdCl₄)。

本發明采用鋯釔復合柱撐蒙脫土載體。這種摻雜釔的新型柱撐蒙脫土材料具有較大的層間距和比表面積，是一種性能優越載體。然后再在此載體上負載Pd活性組分，制得鋯釔復合柱撐蒙脫土負載Pd催化劑，采用此新型鋯釔復合柱撐蒙脫土負載Pd催化劑用于VOCs的催化凈化，可獲得很好的效果。完全氧化丙酮、甲苯、乙酸乙酯的溫度分別為320℃、250℃、270℃。

具體實施方式

實施例1：

參照上述的制備步驟