[發明專利]一種Pt/TiO2

有效

• 申請號: 201711352928.6
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108114712B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 盧晗鋒;陳曉;周瑛;席康;朱秋蓮;劉華彥;張澤凱
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J23/42
• 分類號: B01J23/42;B01J27/224;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

本發明公開了一種Pt/TiO₂整體式氧化催化劑的制備方法，通過將無水乙醇和去離子水混合并加入酸調解pH值，置于恒溫水浴中攪拌成混合溶液，再滴入鈦酸四丁酯，攪拌得到TiO₂分散液，再加入氯鉑酸，邊攪拌邊滴加硼氫化鈉或水合肼溶液，再加去離子水定容后即得Pt/TiO₂分散液；再將Pt/TiO₂分散液在任意整體材質的基體上通過簡單的噴灑制得整體式催化劑。本方法制備簡單、活性組分不易團聚且與載體結合能力強，并且在保持性能的情況下貴金屬Pt用量少，可削減催化劑工業化生產的成本，應用潛力巨大。

技術領域

本發明涉及催化劑技術領域，特別涉及用于揮發性有機廢氣 (VOCs)治理的Pt/TiO₂整體式催化劑的制備方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展及工業化進程加快，排放到空氣中的揮發性有機化合物(volatile organic compounds，簡稱VOCs)迅速增加，成為當今主要的大氣污染物之一。VOCs來源十分廣泛，主要有石油化工、皮革合成、涂料、烤漆、印刷、制藥、電子、汽車尾氣等行業生產過程。除了各種工業廢氣、汽車尾氣的排放使得空氣質量惡化外，室內空氣的安全問題也備受關注，尤其是新裝修的房屋中存在大量的揮發性有機物(如甲醛、苯、二甲苯等)，必須通過較長時間的通風換氣后方可入住，而因室內裝修導致的室內空氣污染致使人們健康受到危害的報道已屢見不鮮。因此VOCs的治理已成為我國大氣污染防治工作的重點。

目前，VOCs主要治理方法有吸附、冷凝、直接燃燒、催化燃燒、生物處理等。如中國專利(CN106540754 A,CN106064087 A等)所述催化燃燒法具有凈化效率高、無二次污染、能耗低、工藝簡單、使用范圍廣等特點，為VOCs的治理提供了獨特經濟的解決辦法，成為當前有機廢氣治理研究及應用的主流。

研究表明，Pt納米粒子是優良的VOCs催化氧化與燃燒催化劑。賀泓等(科學通報，2009，54(3)：279)首次報道了1％Pt/TiO₂催化劑能在室溫下完全氧化甲醛。Zhang(Chem.Eng.J.,2017,334:12) 報道了使用HPMOR分子篩負載1％Pt的催化劑時，甲苯催化燃燒T₉₀為190℃。但Pt價格昂貴，屬于稀缺資源，因此尋找一種能減少催化劑中Pt用量且保持催化劑高活性的制備方法一直是研究的重點 (Chen et al.,Chem.Rev.,2010,110:3784)。

另外，在工業廢氣治理中多采用整體式催化劑，目前常用堇青石蜂窩陶瓷作為整體式基體，整體式催化劑具體制備流程為：先在整體式基體上涂覆氧化物涂層，再通過涂覆或浸漬負載貴金屬Pt活性組分，活化后制得整體式催化劑，或將制得的粉末催化劑配成漿料直接涂覆在基體上，再經活化處理后得到整體式催化劑。整個技術路線較為復雜，且制得的催化劑其表面活性組分易團聚，且在載體表面的牢固度不高，并且受工藝限制，載體需具備一定規則的形狀。現有的整體式催化劑制備方法局限性較大，不夠靈活。因此如何在不同材質和結構的基體上迅速并牢固的負載上催化劑也一直是一個難點。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種Pt/TiO₂整體式氧化催化劑的制備方法。利用所述方法可以在任意整體材質的基體上通過簡單的噴灑制得整體式催化劑。本方法制備簡單、活性組分不易團聚且與載體結合能力強，并且在保持性能的情況下貴金屬 Pt用量少，可削減催化劑工業化生產的成本，應用潛力巨大。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的目的是提供一種Pt/TiO₂整體式催化劑的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將無水乙醇和去離子水以體積比1～5:1混合并加入酸調節 pH為1～5，置于恒溫水浴中攪拌成混合溶液；