一种用于消除挥发性有机物的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于消除挥发性有机物的催化剂，该催化剂由载体，活性组分和助催化剂组成，载体为Al

【技术实现步骤摘要】
一种用于消除挥发性有机物的催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种化学催化剂，尤其涉及一种用于消除挥发性有机物的催化剂及其制备方法。
技术介绍
随着工业化进程的快速推进，日益突出的环境问题严重危害人类和社会的健康发展，其中大气污染所带来的危害尤为严重。挥发性有机污染物(VOCs)是形成光化学烟雾和臭氧的重要前提物。因此，对挥发性有机污染物的有效治理显得尤其重要。治理VOCs的方法多种多样，催化燃烧法因其处理温度相对较低、能耗小、不易产生二次污染等优势，被认为是消除挥发性有机物最有效的方法之一。目前，对于挥发性有机物催化氧化活性较好的主要是Pd基和Pt基催化剂。由于Pd价格的快速上涨，开发Pt基催化剂、降低催化剂成本，是提高催化剂竞争力的主要途径。中国专利CN109821536A公开了一种用于丙烷完全氧化的Pt-V2O5/SnO2-Nb2O5催化剂及其制备方法，催化剂对丙烷具有较好的催化剂活性和稳定性，而且催化剂制作工艺简单且重现性好。然而催化剂载体的Nb2O5价格贵，还有V2O5是一种环境不友好物质，影响催化剂的推广使用。中国专利CN110898834A公开了一种用于消除挥发性有机物的催化剂及其制备方法，Pt-MO3/Nb2O5-Al2O3-CeVO4催化剂对苯、甲苯、乙酸乙酯、丙酮、正己醇、乙醚均具有很高的反应活性，但是催化剂的前驱物使用昂贵的乙酰丙酮铂(II)和乙酰丙酮钼，影响了催化剂的推广使用。此外，由于工业VOCs中除了苯、甲苯、乙酸乙酯、丙酮、正己醇、乙醚，通常还含有烷烃类有机物，而烷烃往往是比较难氧化的一类有机物，因此有必要对烷烃的催化性能进行考察。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种制作工艺简单，贵金属Pt含量低，催化性能高的用于消除挥发性有机物的催化剂及其制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案实现：一种用于消除挥发性有机物的催化剂，该催化剂由载体，活性组分和助催化剂组成，所述载体为Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2，所述活性组分为Pt，所述助催化剂为Ag2O和MoO3，所述Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体中Al2(SO4)3含量为ZrO2的0.25-1.0wt％，VOSO4含量为ZrO2的0.15-0.6wt％，所述助催化剂Ag2O和MoO3通过所述载体浸渍硝酸银和钼酸铵负载，制得Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2，其中以Ag计量的硝酸银含量为Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体的1wt％，以MoO3计量的钼酸铵含量为Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体的0.2-0.5wt％，所述活性组分Pt是通过Ag2O-MoO3/Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2浸渍硝酸铂、甲醇原位还原硝酸铂来制备，得到Pt/Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2催化剂。一种用于消除挥发性有机物的催化剂的制备方法，具体包括如下步骤：(1)Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体的制备按照Al2(SO4)3含量为ZrO2的0.25-1.0wt％，VOSO4含量为ZrO2的0.15-0.6wt％，称取相应的硫酸铝(Al2(SO4)3)，硫酸氧钒(VOSO4)和ZrO2，先加水溶解Al2(SO4)3，再将上述物料混合研磨1小时，然后120℃烘干，再在500℃空气气氛中焙烧2小时，制得Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体。(2)Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体负载Ag2O和MoO3助催化剂按照Ag含量为Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体的1wt％，MoO3含量为Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体的0.2-0.5wt％，称取相应的硝酸银(AgNO3)和钼酸铵((NH4)2MoO4)溶液，两者混合后加到Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体中，先浸渍1小时，然后120℃烘干，再在500℃空气气氛中焙烧2小时，得到Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2材料。(3)Pt/Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2催化剂制备按照Pt负载量为Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2的0.5wt％，配制相应的硝酸铂水溶液，然后加入10ml的1％的甲醇水溶液，放置7天后120℃烘干，再在500℃空气气氛中焙烧2小时，得到Pt/Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2催化剂。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2为载体，Ag2O和MoO3为催化剂助剂，Pt为活性组分，得到了一种贵金属Pt含量低、催化性能高的用于VOCs完全氧化的催化剂及其制备方法，通过本专利技术制备的催化剂用于挥发性有机废气净化时，能够在温度较低的范围内进行，对甲苯、乙酸乙酯、苯、正己烷均具有很高的反应活性。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述，但它们不是对本专利技术的限制。实施例1(1)Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体的制备按照硫酸铝(Al2(SO4)3)含量为ZrO2的0.5wt％，硫酸氧钒(VOSO4)含量为ZrO2的0.3wt％，称取0.050g硫酸铝(Al2(SO4)3)和0.030g硫酸氧钒(VOSO4)，先加15mL水混合后溶解硫酸铝(Al2(SO4)3)，再加入10gZrO2，混合物研磨1小时，然后120℃烘干，再在500℃空气气氛中焙烧2小时，制得Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体。(2)Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体负载Ag2O和MoO3助催化剂的制备按照Ag含量为Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体的1wt％，MoO3含量为Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体的0.4wt％，称取0.159g硝酸银(AgNO3)和0.054g钼酸铵((NH4)2MoO4)，先加入15mL水溶解，然后，将混合溶液加到步骤(1)制得的10gAl2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体中，浸渍1小时后120℃烘干，500℃空气气氛中焙烧2小时，得到Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2材料。(3)Pt/Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2催化剂制备按照Pt负载量为Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2的0.5wt％，取1g硝酸铂溶液(含有铂0.05g)，然后加入20ml的1％的甲醇水溶液，将混合溶液加到步骤(2)制得的10gAg2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2中，放置7天，然后120℃烘干，500℃空气气氛中焙烧2小时，得到Pt/Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2催化剂。(4)催化剂性能测试催化剂的催化性能评价是在内径为8mm反应管中进行，空速为20000h-1，测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于消除挥发性有机物的催化剂，其特征在于：该催化剂由载体，活性组分和助催化剂组成，所述载体为Al

【技术特征摘要】
1.一种用于消除挥发性有机物的催化剂，其特征在于：该催化剂由载体，活性组分和助催化剂组成，所述载体为Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2，所述活性组分为Pt，所述助催化剂为Ag2O和MoO3，所述Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体中Al2(SO4)3含量为ZrO2的0.25-1.0wt％，VOSO4含量为ZrO2的0.15-0.6wt％，所述助催化剂Ag2O和MoO3通过所述载体浸渍硝酸银和钼酸铵负载，制得Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2，其中以Ag计量的硝酸银含量为Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体的1wt％，以MoO3计量的钼酸铵含量为Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体的0.2-0.5wt％，所述活性组分Pt是通过Ag2O-MoO3/Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2浸渍硝酸铂、甲醇原位还原硝酸铂来制备，得到Pt/Ag2O-MoO3/Al2(SO4)2-VOSO4-ZrO2催化剂。


2.一种用于消除挥发性有机物的催化剂的制备方法，其特征在于具体如下步骤：
(1)Al2(SO4)3-VOSO4-ZrO2载体的制备
按照Al2(SO4)3含量为ZrO2的0.25-1.0wt％，VOSO4含量为ZrO...

【专利技术属性】
技术研发人员：金凌云，罗声宏，陈建，
申请(专利权)人：金华铂锐催化科技有限公司，浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33