[發明專利]一種低溫高效雙金屬協同催化凈化VOCs催化劑及制備方法

有效

• 申請號: 202210099307.6
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114471555B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 魏寬;張海洋;劉志敏;王云;石洪亮;呂亮;陳瑜元;卿偉;林秋梅;羅洋
• 申請（專利權）人: 中自環保科技股份有限公司
• 主分類號: B01J23/656
• 分類號: B01J23/656;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 劉雪蓮

1.一種VOCs催化劑，其特征在于，所述催化劑包括鈰錳鈷三元復合氧化物和活性組分；所述鈰錳鈷三元復合氧化物中，二氧化鈰含量質量占比為60％～70％；二氧化錳含量質量占比為20％～30％；二氧化鈷含量質量占比為5％～10％；

所述活性組分包括貴金屬和過渡金屬M；所述活性組分為雙金屬合金納米顆粒，所述活性組分的總擔載量質量占比為0.01％～1.0％，所述貴金屬與所述過渡金屬M的摩爾比為1：1；

所述活性組分根據如下方式制備：將貴金屬鹽溶液和過渡金屬鹽溶液混合，調節溶液pH至3-5，然后，加入添加劑進行絡合反應，持續攪拌；然后，再加入還原劑反應，升高溫度到40-90℃，保溫2-5h，制備得到活性組分納米溶膠顆粒，即雙金屬合金溶膠溶液；將所述鈰錳鈷三元復合氧化物添加到雙金屬合金溶膠溶液之中，即得催化劑漿料溶液，將所述催化劑漿料溶液涂覆于蜂窩載體上，經干燥、焙燒得到VOCs催化劑。

2.根據權利要求1所述的VOCs催化劑，其特征在于，

所述活性組分中，貴金屬為鉑、鈀、銠或銀中至少一種；

過渡金屬M為Cu、Ni、Fe、Mo或Co中的至少一種。

3.一種如權利要求1或2所述VOCs催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下制備步驟：

步驟1：制備鈰錳鈷三元復合氧化物；

步驟2：制備活性組分納米溶膠顆粒；

步驟3：催化劑漿料的制備：將步驟1制備得到的鈰錳鈷三元復合氧化物添加到雙金屬合金溶膠溶液之中，在40℃-90℃的溫度范圍下持續攪拌1-2h，即得催化劑漿料溶液；

步驟4：將所述催化劑漿料溶液涂覆于蜂窩載體上，經干燥、焙燒得到VOCs催化劑。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，制備鈰錳鈷三元復合氧化物方法如下：

在鈰前驅體溶液中加入檸檬酸；然后加入錳前驅體溶液，持續攪拌；再加入鈷前驅體溶液，在混合溶液中添加氫氧化鈉，調整溶液的pH為2-5，在50-80℃溫度下，反應6-8h，過濾、干燥、焙燒得鈰錳鈷三元復合氧化物。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，

所述鈰前驅體為硝酸鈰、醋酸鈰中的至少一種；

所述錳前驅體為碳酸錳、醋酸錳中的至少一種；

所述鈷前驅體為硝酸鈷、醋酸鈷中的至少一種；

所述氫氧化鈉與檸檬酸的摩爾比例為0.3-0.9；焙燒溫度：400℃-550℃，焙燒時間：3h-5h。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，

所述貴金屬鹽包括硝酸鉑、硝酸鈀、硝酸銠和硝酸銀的至少一種；

所述添加劑包括草酸、甘氨酸、檸檬酸、甲酸、乙酸、月桂酸中的一種或幾種的組合；

所述添加劑的加入量與雙金屬合金之間的摩爾比為5-10：1；

所述還原劑包括乙二醇、葡萄糖、硼氫化鈉、PVP、VC及其小分子醇類中的任意一種或幾種的組合；

所述還原劑與所述雙金屬合金的摩爾比為2-5：1。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，以擬薄水鋁石或鋁溶膠水溶液作為粘接劑，將粘接劑球磨處理，備用；將鈰錳鈷三元復合氧化物添加到雙金屬合金溶膠溶液之中，同時加入球磨處理好的粘接劑并不斷攪拌，形成含催化劑的漿料。

8.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，采用定量注漿方式涂覆于蜂窩載體之上，通過負壓抽濾形式，將漿料沿著蜂窩通道均勻分布，干基涂層上載量控制60g/L-120g/L；干燥溫度：50-120℃，焙燒溫度：450℃-550℃，焙燒時間：3h-10h。