[發明專利]一種用于凈化揮發性有機物的催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710451833.3
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107335447B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 付名利;甘琪;賀輝;吳軍良;葉代啟
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J37/18;B01J37/34;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種用于凈化揮發性有機物的催化劑，其特征在于，以鐵、鈷、鎳改性的氧化鋁為載體，以堇青石蜂窩陶瓷為基體，以極低含量的鉑和鈀的混合物為活性組分；改性的氧化鋁載體涂覆在堇青石蜂窩陶瓷基體上，對涂覆了鐵、鈷、鎳改性的氧化鋁的堇青石蜂窩陶瓷基體置于脈沖介質阻擋放電反應區內進行強化預處理；活性組分負載在改性的氧化鋁載體上；其中鐵、鈷、鎳和鋁的摩爾比為1~2：1~2：1~2：4~7；

所述鉑與鈀的摩爾比為0~1：0~9，且鉑和鈀的混合物的量占基體質量的0.01%~0.05%；所述載體的量占基體質量的3%~5%。

2.制備權利要求1所述的一種用于凈化揮發性有機物的催化劑的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）載體的涂覆：

將鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽的混合溶液與氫氧化鋁的水溶性膠體混合，得到溶液與膠體的混合液；將堇青石蜂窩陶瓷浸漬于得到的溶液與膠體的混合液中，取出，空氣氣氛下干燥、焙燒，得到涂覆了改性氧化鋁的堇青石蜂窩陶瓷基體；

（2）放電強化預處理：

將得到的涂覆了改性氧化鋁的堇青石蜂窩陶瓷基體置于脈沖介質阻擋放電反應區內，放電強化預處理，得到經放電強化預處理的涂覆了改性氧化鋁的堇青石蜂窩陶瓷基體；

（3）活性組分浸漬液的制備：

將鉑的前驅物與鈀的前驅物用去離子水溶解，混合，得到活性組分浸漬液；

（4）活性組分的負載與還原：

將步驟（2）得到的經放電強化預處理的涂覆了改性氧化鋁的堇青石蜂窩陶瓷基體浸漬于步驟（3）得到的活性組分浸漬液中，取出，除去殘留于蜂窩陶瓷基體孔道中的浸漬液，空氣氣氛下干燥、焙燒，最后進行還原，得到所述用于凈化揮發性有機物的催化劑。

3.根據權利要求2所述的一種用于凈化揮發性有機物的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽的混合溶液的濃度為2.62~4.64

g/mL；所述氫氧化鋁的水溶性膠體的濃度為3.25~4.93g/mL。

4.根據權利要求2所述的一種用于凈化揮發性有機物的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽為鐵、鈷、鎳的硝酸鹽或醋酸鹽；所述溶液與膠體的混合液中，鐵、鈷、鎳和鋁的摩爾比為1~2：1~2：1~2：4~7。

5.根據權利要求2所述的一種用于凈化揮發性有機物的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述浸漬的時間為20~30min；所述干燥是在120℃干燥3~6h；所述焙燒是在500~700℃焙燒1~3h。

6.根據權利要求2所述的一種用于凈化揮發性有機物的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述放電強化預處理為：放電條件為大氣壓下，介質厚度為1mm~5mm，電壓為5000~20000V，頻率為50~400Hz，脈寬為100~200ns，強化預處理的時間為5~10min。

7.根據權利要求2所述的一種用于凈化揮發性有機物的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述鉑的前驅物為氯鉑酸；所述鈀的前驅物為氯化鈀。

8.根據權利要求2所述的一種用于凈化揮發性有機物的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述活性組分浸漬液中，鉑與鈀的總含量為1.65~8.26 g/L。

9.根據權利要求2所述的一種用于凈化揮發性有機物的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，所述浸漬的時間為20~30min；所述干燥是在120℃干燥3~6h；所述焙燒是在500~700℃焙燒1~3h。

10.根據權利要求2所述的一種用于凈化揮發性有機物的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，所述還原是在H₂/N₂氣氛中，在200~250℃溫度下還原2~4h。