[發明專利]Cr-Ce復合分子篩催化劑的制備方法

無效

• 申請號: 201110003403.8
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN102133541A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 周仁賢;黃琴琴;薛曉敏
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J29/78
• 分類號: B01J29/78;B01J29/48;B01D53/86;B01D53/70
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 唐銀益

技術領域

本發明涉及一種含氯有機廢氣燃燒催化劑的制備方法，特別是涉及Cr-Ce復合分子篩催化劑的制備方法。

背景技術

含氯揮發性有機物（CVOCs）是一類對環境和人類健康有著極大危害的化合物，常見的有二氯甲烷(DCM)、三氯甲烷(CF)、二氯乙烷(DCE)、三氯乙烯(TCE)、四氯化碳（CT）、氯苯(PhCl)等，它們作為一種常用的有機溶劑和化工生產過程中的半成品而得到廣泛的應用。對于CVOCs的去除，目前主要采用熱力燃燒的方法進行后處理，與熱處理相比，催化燃燒由于其技術上和經濟上的優勢，是VOCs污染物凈化處理的重要和很有效手段之一，同樣，在消除CVOCs方面的應用也愈來愈受到人們的關注。大多數關于CVOCs催化燃燒催化劑的研究報道都集中在以下四類催化劑：貴金屬、過渡金屬氧化物、稀土及其復合氧化物和分子篩。貴金屬催化劑活性高，但是價格昂貴并且容易受產物中含Cl物種毒化而失活。作為貴金屬的替代品，過渡金屬氧化物催化劑抗Cl失活性能強，但是氧化活性不高，其中CrO_x活性最高，但是容易生成揮發性的CrO₂Cl₂，導致活性組分流失而失活。近年來，分子篩催化劑由于酸性中心的存在有利于反應物的吸附與活化，而特殊的孔道結構對產物具有一定的選擇性，對CVOCs催化氧化具有較高的催化活性，但是容易因積碳而失活。稀土及其復合氧化物，尤其是CeO₂和Ce-Zr復合氧化物具有良好的儲氧能力和氧流動性，在催化消除CVOCs的反應中表現出良好的氧化性能，也引起了人們的廣泛關注。因此，開發高效、穩定的含氯有機廢氣燃燒催化劑對于催化燃燒技術的廣泛應用具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效的含氯有機廢氣燃燒催化劑，具體是指Cr-Ce復合分子篩催化劑的制備方法。

本發明的具體技術方案如下：

本發明提供的Cr-Ce復合分子篩催化劑的制備方法，以硝酸亞鈰、硝酸鉻和具有強酸性的H型分子篩為原料，采用浸漬法制備Cr-Ce復合分子篩催化劑，催化劑中Cr₂O₃和CeO₂的含量分別為5%~30%?和6%~10%；Cr-Ce復合分子篩催化劑的制備步驟是：按所述Cr₂O₃和CeO₂的含量，分子篩粉體等體積浸漬設定濃度的硝酸亞鈰[Ce(NO₃)₃·6H₂O]和硝酸鉻[Cr(NO₃)₃·9H₂O]的混合溶液，攪拌均勻后放置5小時，然后在100℃下干燥2小時，350℃下焙燒0.5小時，再在550℃下焙燒2小時處理，制得Cr-Ce復合分子篩催化劑。

本發明所述的H型分子篩為H-USY或H-ZSM-5（SiO₂/Al₂O₃比為22）分子篩的一種。

本發明所述的Cr-Ce復合分子篩催化劑中Cr₂O₃和CeO₂的最佳含量分別為7%~20%?和8%~10%。

本發明的有益效果如下：

本發明以廉價的硝酸亞鈰、硝酸鉻和工業化生產的分子篩為原料，采用浸漬法法制得Cr-Ce復合分子篩催化劑，制備工藝簡單，催化劑成本低，是一種高效的含氯有機廢氣燃燒催化劑。該催化劑對二氯甲烷(DCM)、二氯乙烷(DCE)和三氯乙烯(TCE)等含氯有機化合物有良好的催化降解活性和穩定性，CO₂和HCl選擇性高，無多氯烴等副產物產生，對催化燃燒技術的廣泛應用具有重要的意義。

具體實施方式

實施例1

將14.8g硝酸鉻和3.2g硝酸亞鈰溶解在水中，混合均勻后加入10.0g分子篩(H-USY或H-ZSM-5)?粉體。攪拌均勻后放置5小時，然后在100℃下干燥2小時，350℃下焙燒0.5小時，再在550℃下焙燒2小時處理，制得Cr-Ce復合分子篩催化劑，該催化劑中Cr₂O₃和CeO₂的含量分別為20%?和9%。

實施例2