[發明專利]VOCs催化凈化用鉑基規整催化劑的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202211463890.0
• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115739076A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 竇永深;李永峰;陳志亮;劉三毛;葉非華;鄭振星
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區金磊環保科技有限公司
• 主分類號: B01J23/42
• 分類號: B01J23/42;B01J35/02;B01J37/02;B01D53/86;B01D53/44;F23G7/07;B01J37/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 吳靜均

本發明公開了一種VOCs催化凈化用鉑基規整催化劑的制備方法及其應用，將鋁金屬蜂窩基底置于PdCl₂活化液中浸泡，得到活化后的鋁金屬蜂窩基底；將活化后的鋁金屬蜂窩基底置于由H₂PtCl₆、濃氨水、乙二胺四乙酸二鈉、無水乙二胺、次亞磷酸鈉和硼氫化鈉配制的化學自沉積混合液中浸泡，得到催化劑中間品；將催化劑中間品進行干燥和有氧焙燒，即得鉑基規整催化劑。本發明制備的鉑基規整催化劑中，由于鉑活性組分顆粒是在鋁金屬蜂窩基底表面直接原位析出形成的微米厚度鉑活性組分薄層，所以鉑組分在鋁金屬蜂窩基底表面負載牢固，在彎曲測試和粘膠帶測試中均無起皮和脫落現象。

技術領域

本發明屬于空氣凈化技術領域，具體涉及一種VOCs催化凈化用鉑基規整催化劑的制備方法及其應用。

背景技術

揮發性有機化合物(Volatile Organic compounds，簡稱VOCs)是形成PM2.5的重要前體物，是造成城市群霧霾污染的誘因之一。當前蓄熱式催化燃燒技術被認為是處理高流量和中低濃度VOCs的最有效的方法，其核心就是低溫規整催化劑。鉑基規整催化劑由于低溫催化活性最優，故在VOCs催化凈化中廣泛采用。其中鋁金屬蜂窩基底因為機械強度高、耐沖擊、易于加工和傳質傳熱快速等優點，因此是鉑基規整催化劑常用的載體類型之一。但鋁金屬蜂窩基底表面光滑且基本無孔，采用傳統浸漬法或涂覆技術很難牢固負載活性組分鉑，導致催化劑在使用中活性組分脫落而失活。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種VOCs催化凈化用鉑基規整催化劑的制備方法及其應用，采用新型化學自沉積技術在鋁金屬蜂窩基底上牢固負載貴金屬鉑活性組分制備規整催化劑，并應用于VOCs催化凈化領域。

根據本發明的一個方面，提出了一種鉑基規整催化劑的制備方法，包括以下步驟：

S1：將鋁金屬蜂窩基底置于PdCl₂活化液中浸泡，得到活化后的鋁金屬蜂窩基底；

S2：將活化后的鋁金屬蜂窩基底置于由H₂PtCl₆、濃氨水、乙二胺四乙酸二鈉、無水乙二胺、次亞磷酸鈉和硼氫化鈉配制的化學自沉積混合液中浸泡，得到催化劑中間品；

S3：將所述催化劑中間品進行干燥和有氧焙燒，即得所述鉑基規整催化劑。

在本發明的一些實施方式中，步驟S1中，所述PdCl₂活化液的濃度為0.01-0.03mmol/L。

在本發明的一些實施方式中，步驟S1中，所述浸泡的溫度為35-45℃，浸泡的時間為2-10min。

在本發明的一些實施方式中，步驟S2中，所述化學自沉積混合液中H₂PtCl₆的濃度為0.1-1.0mmol/L、濃氨水的濃度為50-200mmol/L、乙二胺四乙酸二鈉的濃度為10-50mmol/L、無水乙二胺的濃度為10-50mmol/L、次亞磷酸鈉的濃度為30-80mmol/L、硼氫化鈉的濃度為30-80mmol/L。

在本發明的一些實施方式中，步驟S2中，所述浸泡的溫度為20-70℃，浸泡的時間為2-10h。

在本發明的一些實施方式中，步驟S3中，所述干燥的溫度為70-90℃，干燥的時間為5-10h。

在本發明的一些實施方式中，步驟S3中，所述焙燒的溫度為300-600℃，焙燒的時間為3-10h。

在本發明的一些實施方式中，步驟S3中，所述焙燒的氣氛為空氣。

在本發明的一些實施方式中，所述鉑基規整催化劑中貴金屬鉑的質量百分含量為0.05wt％-0.50wt％。