[發(fā)明專利]一種低溫高效雙金屬協(xié)同催化凈化VOCs催化劑及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210099307.6
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114471555B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 中自環(huán)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(wù)所 51221
• 代理人: 劉雪蓮

本發(fā)明涉及催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于工業(yè)廢氣VOCs凈化等催化劑研究制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低溫高效雙金屬協(xié)同催化凈化VOCs催化劑及制備方法。貴金屬離子與過渡金屬離子進(jìn)行雙金屬合金化，實現(xiàn)低溫高效催化氧化，及其活性粒子自身的穩(wěn)定性，在長時間高溫環(huán)境下，抑制活性粒子發(fā)生遷移，較好的保持活性粒子的高分散性和穩(wěn)定的納米顆粒尺度，從而實現(xiàn)長使用壽命；合適配比含量的鈰、錳、鈷形成的復(fù)合氧化物，及其適宜的活性物種雙金屬進(jìn)行匹配，實現(xiàn)各復(fù)合氧化物性能的充分發(fā)揮，及其與活性物種的強相互作用力，在保證高效催化性能及其長使用壽命的情況下，進(jìn)一步減少貴金屬活性物種的使用量，從而顯著降低成本，為工業(yè)化應(yīng)用及推廣奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于工業(yè)廢氣VOCs凈化等催化劑研究制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低溫高效雙金屬協(xié)同催化凈化VOCs催化劑及制備方法。

背景技術(shù)

揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile?Organic?Compounds，簡稱VOCs)是一類在常壓下沸點低于260℃或是在常溫下飽和蒸氣壓高于70.91Pa的有機(jī)化合物。VOCs種類繁多，主要有芳香烴、烷烴類，醚類，醇類，酯類，苯類及其含氧衍生物。VOCs來源廣泛，主要包括石化、化工、噴涂，印刷包裝、有機(jī)溶劑生產(chǎn)、垃圾燃燒、建筑裝修、制藥、電子等工業(yè)廢氣。VOCs排放到大氣中，在光照作用下，與化石燃料燃燒后的排放物(NOx，SOx)形成溶膠顆粒，進(jìn)而造成霧霾，輕則刺激皮膚、體表粘膜，影響人體免疫功能，重則致癌，引發(fā)白血病、鼻咽癌或其他惡性腫瘤，給人體健康帶來極大危害。

面對日益嚴(yán)重的環(huán)境污染形勢，我國政府對VOCs的排放限制越來越嚴(yán)格。目前國內(nèi)外治理VOCs技術(shù)眾多，有冷凝吸附回收法，生物凈化法，直接燃燒法，催化燃燒法等；在眾多技術(shù)中，催化燃燒技術(shù)法因為能耗低，無二次污染，具有綠色低碳排放特點，已成為處理VOCs的主流技術(shù)和發(fā)展方向。它借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度下進(jìn)行完全燃燒，將VOCs氧化為CO₂和H₂O，并放出大量熱量實現(xiàn)反應(yīng)的自供熱，同時進(jìn)行熱回收，實現(xiàn)節(jié)能，實現(xiàn)整個過程最大程度節(jié)能。與其它處理技術(shù)比較，催化燃燒具有適用范圍廣、起燃溫度低、能耗低、效率高、無二次污染等優(yōu)點，而該技術(shù)的核心則是優(yōu)良的催化劑。

為了進(jìn)一步降低催化劑成本，且實現(xiàn)催化劑低溫高效性能，降低催化劑對VOCs完全起燃溫度，保持長時間使用壽命，將會極大的增強催化燃燒技術(shù)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用成本。根據(jù)上述要求，結(jié)合目前催化劑存在使用壽命短，起燃溫度需要進(jìn)一步降低，成本較高等問題，提出一種雙金屬協(xié)同催化，降低貴金屬活性物種用量，以降低成本；同時采用雙金屬合金納米顆粒存在的形式，提高其與催化材料的作用力，增加催化劑的使用壽命的同時，提高其低溫催化活性，最終提出一種低溫高效雙金屬協(xié)同催化凈化VOCs催化劑及其制備工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的催化劑使用壽命短，起燃溫度較高的問題，提供一種低溫高效雙金屬協(xié)同催化凈化VOCs催化劑及制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種VOCs催化劑，所述催化劑包括鈰錳鈷三元復(fù)合氧化物和活性組分；

所述活性組分包括貴金屬和過渡金屬M；所述活性組分的總擔(dān)載量質(zhì)量占比為0.01％～1.0％，所述貴金屬與所述過渡金屬M的摩爾比范圍為1-5：1。其中，金屬負(fù)載量(擔(dān)載量)wt％＝負(fù)載的金屬質(zhì)量/載體質(zhì)量×100％。