[發(fā)明專利]一種催化臭氧氧化催化劑及制備與在催化臭氧氧化VOCs中的應(yīng)用在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110299485.9 | 申請(qǐng)日： | 2021-03-19 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN113101920A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-07-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 付名利;甘琪;陳雨佳;舒誠(chéng);劉磊;吳軍良;葉代啟 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 華南理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B01J23/34 | 分類號(hào)： | B01J23/34;B01J37/34;B01J37/08;B01J37/00;B01J37/02;B01D53/86;B01D53/72 |
| 代理公司： | 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245 | 代理人： | 陳智英 |
| 地址： | 510640 廣*** | 國(guó)省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 催化 臭氧 氧化 催化劑 制備 vocs 中的 應(yīng)用 | ||
1.一種催化臭氧氧化催化劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
1)采用改性劑在磁場(chǎng)中對(duì)γ-Al2O3進(jìn)行改性處理，然后于100℃～200℃熱處理，得到改性γ-Al2O3初載體；所述改性劑為水、檸檬酸水溶液或聚乙二醇水溶液中一種以上；
2)將含錳的化合物配成浸漬液，將改性γ-Al2O3初載體在浸漬液中浸漬，然后在100℃～300℃熱處理，得到負(fù)載活性組分的共載體；
3)采用程序升溫法對(duì)負(fù)載活性組分的共載體進(jìn)行焙燒，急冷處理，獲得催化臭氧氧化催化劑；所述程序升溫是指先升溫至150℃～300℃持續(xù)1h～2h，再升溫至350℃～450℃持續(xù)2h～5h；
步驟1)中所述改性處理的條件為溫度為50℃～100℃，磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.1T～1T，改性處理的時(shí)間為3～8h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述催化臭氧氧化催化劑的制備方法，其特征在于：步驟2)中改性γ-Al2O3初載體中γ-Al2O3和含錳的化合物中Mn的質(zhì)量比為(0.5～2)∶1；
步驟1)中所述檸檬酸溶液的濃度為5wt％～20wt％；所述聚乙二醇溶液的濃度為5wt％～20wt％；
步驟1)中所述改性劑與γ-Al2O3進(jìn)行處理時(shí)，改性劑與γ-Al2O3的體積質(zhì)量比(10～30)mL∶1g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述催化臭氧氧化催化劑的制備方法，其特征在于：步驟2)中所述含錳的化合物為水溶性含錳化合物；所述浸漬液是由含錳的化合物與水配制而成；
步驟1)中所述熱處理的時(shí)間為10～20h；所述熱處理為無(wú)氧的條件下進(jìn)行熱處理；
步驟1)中所述熱處理的升溫速率為2～10℃/min；
步驟3)中所述升溫、再升溫的升溫速率為3℃/min～10℃/min；
步驟3)中所述焙燒為無(wú)氧的條件下進(jìn)行熱處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述催化臭氧氧化催化劑的制備方法，其特征在于：步驟2)中所述水溶性含錳化合物為乙酸錳、硝酸錳、氯化錳；
步驟1)中所述熱處理的氛圍為保護(hù)性氣體的氛圍，或真空狀態(tài)下；
步驟3)中所述焙燒的氛圍為保護(hù)性氣體的氛圍，或真空狀態(tài)下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述催化臭氧氧化催化劑的制備方法，其特征在于：步驟3)中所述急冷處理是指將焙燒后的產(chǎn)物置于20℃～40℃的冷空氣中冷卻；所述極冷卻的時(shí)間為10～30min；
步驟2)中所述熱處理的時(shí)間為10～20h；所述熱處理為無(wú)氧的條件下進(jìn)行熱處理；
步驟2)中所述熱處理的升溫速率為2～10℃/min；
步驟1)中所述γ-Al2O3，選自粒徑為3-5mm的活性氧化鋁小球，并對(duì)其進(jìn)行磨粉篩選；
步驟2)中所述浸漬液的濃度為(0.5～1.5)g/mL；
步驟2)中所述浸漬是指將改性γ-Al2O3初載體在浸漬液中攪拌浸漬至膠狀。
6.一種由權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述制備方法得到的催化臭氧氧化催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述催化臭氧氧化催化劑在催化臭氧氧化揮發(fā)性有機(jī)物中應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：所述揮發(fā)性有機(jī)物為甲苯。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：包括以下步驟：將含有揮發(fā)性有機(jī)物的廢氣和臭氧通入裝有催化劑的反應(yīng)裝置中反應(yīng)，揮發(fā)性有機(jī)物在反應(yīng)體系中被臭氧氧化；所述催化劑如權(quán)利要求6所定義。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于：所述反應(yīng)是在溫度動(dòng)態(tài)變化的條件下進(jìn)行；溫度動(dòng)態(tài)變化是指以一定的升溫速率由30℃升至130℃，然后以一定的降溫速率由130℃降至30℃，并且在升溫或降溫的過(guò)程中每升溫10℃或每降溫10℃，所到溫度維持2～4h；所述升溫速率為1～10℃/min；所述降溫速率為1～10℃/min；
揮發(fā)性有機(jī)物的濃度為25～35ppm，臭氧的濃度200～400ppm。
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