一种挥发性有机化合物治理催化剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种挥发性有机化合物治理催化剂、制备方法及其应用，涉及挥发性有机化合物催化技术领域。本发明专利技术包括以堇青石蜂窝陶瓷作为涂覆载体，前驱体依次为：经球磨形成的前驱浆料A，加入贵金属离子液搅拌后形成前驱体浆料B，生成贵金属活性位纳米粒子原位的前驱浆料C；涂覆催化剂后的堇青石蜂窝陶瓷煅烧温度在150℃

【技术实现步骤摘要】
一种挥发性有机化合物治理催化剂、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于挥发性有机化合物催化
，特别是涉及一种挥发性有机化合物治理催化剂、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]随着我国工业生产水平的不断提升，环境污染问题日益严重。挥发性有机化合物废气是有机化合物的统称，具有极强的挥发性，汽车尾气、重金属冶炼、车身涂装、各类房屋涂装等，都是挥发性有机化合物产生的源头，其污染物对环境带来的影响巨大，若空气中的挥发性有机化合物浓度高，就会对人们生命安全造成威胁。挥发性有机化合物是PM2.5、PM10和O3的前体物，挥发性有机化合物通过氧化、吸附、凝结等与空气中的氧化剂(
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OH、NO3‑
、O3)发生反应生成二次有机颗粒物，这些二次有机颗粒物就包含我们熟知的PM2.5和PM10。同时，当挥发性有机化合物通过光照与氮氧化物发生反应后，会生产臭氧及光化学烟雾。
[0003]目前，我国正处于大规模的挥发性有机化合物治理减排阶段，各类末端治理技术正在不断发展，如：吸附回收技术、吸附浓缩技术、焚烧技术、催化燃烧技术、生物技术以及各类的组合净化技术等。其中吸附技术、催化燃烧技术和焚烧技术等传统技术依然是目前挥发性有机化合物治理的主流技术。催化燃烧技术可针对性地治理无需回收的挥发性有机化合物，保证有毒有害成分得到有效的去除，在催化剂的作用下，氧气会与挥发性有机化合物产生化学反应生成二氧化碳和水。催化燃烧技术由于氧化温度较低、运行费用低，是很多行业挥发性有机化合物污染治理的首选技术。
>[0004]在堇青石蜂窝陶瓷作为载体制备催化剂的方法中，CN102000570A
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一种Pd/Ceo.sZro.202/堇青石蜂窝陶瓷整体式催化剂，采用浸渍法制备铈锆复合物，Ce(NO3)3·
6H2O与Zr(NO3)4·
5H2O浸渍到堇青石蜂窝陶瓷载体后在马弗炉中400℃焙烧1h，再重复上述过程2次。上述过程会使铈锆涂层比表面积收缩。
[0005]CN103191735B、稀燃型天然气车用催化剂的制备方法，其针对的有机物的起燃温度在200℃，对比专利中上浆后的堇青石蜂窝陶瓷载体干燥2
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6h后，置于450
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600℃下焙烧2
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4h；浸渍贵金属溶液后的堇青石蜂窝陶瓷载体干燥2
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6h，在450
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600℃焙烧2
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4h，高耗能。
[0006]另外的，主流挥发性有机化合物催化氧化催化剂大多是贵金属(如铂、钯和钌等)催化剂，专利CN102481549B公开了一种沉积在基底上的用于在250℃至450℃的温度下破坏排放物流中的CO和挥发性有机化合物，特别是卤化有机化合物的氧化催化剂。氧化催化剂包括负载在耐高温氧化物的至少两种铂族金属，其中一种为铂或钌，所述耐高温氧化物例如为CeO2和ZrO2的固溶体以及氧化锡和/或二氧化硅。专利CN104138756A中，公开了一种挥发性有机物(挥发性有机化合物)低温催化燃烧的负载型介孔炭催化剂RTCC
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1及其制备方法。该催化剂通过使用具有独特理化性质的TSC
‑
1介孔炭材料作为载体，消除了传统催化燃烧催化剂活性金属负载量高、成本高的劣势。利用该载体制备的负载型低温催化燃烧催化剂的活性组分为Pd或Pt贵金属中的一种结合氧化铜、氧化铈、氧化锆、氧化硅、氧化铝中的
一种或几种氧化物。专利CN105688657B中，公开了氧化一氧化碳和挥发性有机化合物的方法包括使含有水蒸气和所述碳氧化合物及挥发性有机化合物的气体接触含有至少一种普通金属促进剂和至少一种普通金属催化剂的催化剂组合物，所述至少一种普通金属促进剂和至少一种普通金属催化剂负载于包含氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化铈和二氧化钛中一种或多种的氧化物支持材料上。上述专利中挥发性有机化合物治理催化剂在制备过程中都需要至少500℃以上的煅烧，不可避免地导致贵金属活性位的团聚烧结和载体收缩及比表面积下降。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种挥发性有机化合物治理催化剂、制备方法及其应用，通过采用低温煅烧涂覆有金属活性位纳米粒子的堇青石蜂窝陶瓷，作为催化剂应用于低起燃温度VOC的治理。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0009]本专利技术为一种挥发性有机化合物治理催化剂，包括以堇青石蜂窝陶瓷作为涂覆载体，其特征在于：前驱体依次为：经球磨形成的前驱浆料A，加入贵金属离子液搅拌后形成前驱体浆料B，生成贵金属活性位纳米粒子原位的前驱浆料C；
[0010]前驱浆料A使用金属氧化作为研磨物，涂覆催化剂后的堇青石蜂窝陶瓷煅烧温度在150℃
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230℃。
[0011]进一步地，前驱浆料A包括锆氧化物，前驱浆料A还至少包括铈、铝、镧氧化物的至少一种。
[0012]进一步地，前驱浆料C，在氮气的保护下向含有硝酸铂的前驱浆料B加入硼氢化钾溶液，硼氢化钾与铂的摩尔比为7.5：1。
[0013]进一步地，堇青石蜂窝陶瓷的目数为300目。
[0014]一种挥发性有机化合物治理催化剂的制备方法，包括：
[0015]制备至少含有氧化锆的金属球磨液体；
[0016]添加四氨合硝酸铂，获得离子态铂的浆液；
[0017]在氮气的保护下，加入硼氢化钾溶液，铂生成金属活性位纳米粒子原位并负载于氧化物载体；
[0018]以堇青石蜂窝陶瓷作为涂覆载体涂覆带有贵金属活性位纳米粒子原位的溶液，烘干，在在150℃
‑
230℃之间煅烧。
[0019]进一步地，金属球磨液体在球磨之前至少加入铈氧化物、铝氧化物、镧氧化物或氧化硅的至少一种。
[0020]进一步地，金属球磨液体的研磨，在金属氧化物上加入硅溶胶溶液、聚乙烯比咯烷酮、羧甲基纤维素、丁苯橡胶溶液后研磨，研磨时控制溶液温度在20℃
‑
40℃之间。
[0021]进一步地，金属氧化物或者金属氧化物、氧化硅的总质量之和不大于铂质量的3％。
[0022]进一步地，硼氢化钾与金属铂的摩尔比为7.5：1。
[0023]进一步地，贵金属活性位纳米粒子原位的溶液涂覆在长宽高为10cm*10cm*10cm的堇青石蜂窝陶瓷上，涂覆量为100g浆料/L，得到样品80℃烘干至恒重，在空气氛围下进行
200℃煅烧2小时。
[0024]一种挥发性有机化合物治理催化剂的应用，使用上述堇青石蜂窝陶瓷整体式催化剂催化治理在不高于100℃时具有挥发性有机污染物。
[0025]本专利技术具有以下有益效果：
[0026]本专利技术中贵金属活性位纳米粒子原位负载载体和助剂浆料中，再通过涂覆的方式负载在堇青石蜂窝陶瓷载体表面，在低温煅烧后即得到低起燃温度的挥发性有机化合物治理催化剂。本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提出一种挥发性有机化合物治本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挥发性有机化合物治理催化剂，以堇青石蜂窝陶瓷作为涂覆载体，其特征在于：前驱体依次为：经球磨形成的前驱浆料A，加入贵金属离子液搅拌后形成前驱体浆料B，生成贵金属活性位纳米粒子原位的前驱浆料C；前驱浆料A使用金属氧化作为研磨物，涂覆催化剂后的堇青石蜂窝陶瓷煅烧温度在150℃
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230℃。2.根据权利要求1所述的一种挥发性有机化合物治理催化剂，其特征在于，前驱浆料A包括锆氧化物，前驱浆料A还至少包括铈、铝、镧氧化物的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种挥发性有机化合物治理催化剂，其特征在于，前驱浆料C，在氮气的保护下向含有硝酸铂的前驱浆料B加入硼氢化钾溶液，硼氢化钾与铂的摩尔比为7.5：1，堇青石蜂窝陶瓷的目数为300目。4.一种挥发性有机化合物治理催化剂的制备方法，其特征在于，包括：制备至少含有氧化锆的金属球磨液体；添加四氨合硝酸铂，获得离子态铂的浆液；在氮气的保护下，加入硼氢化钾溶液，铂生成金属活性位纳米粒子原位并负载于氧化物载体；以堇青石蜂窝陶瓷作为涂覆载体涂覆带有贵金属活性位纳米粒子原位的溶液，烘干，在在150℃
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230℃之间煅烧。5.根据权利要求5所述的一种挥发性有机化合物治理催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵羽，王光应，彭旭，
申请(专利权)人：安徽元琛环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：