本发明专利技术属于CVOCs催化燃烧技术领域，尤其涉及一种抗氯中毒的脱CVOCs催化剂及其制备方法。本发明专利技术公开的一种抗氯中毒的脱CVOCs催化剂以过渡金属V氧化物和贵金属Pd为活性组分，过渡金属V的负载质量比为载体重量的2～10％，贵金属Pd的负载质量比为0.1～1％，通过四氯化钛(TiCl4)辅助水热合成法调控TiO2载体结构来提升脱CVOCs性能及抗氯性能。采用浸渍法将活性组分及改性组分负载于不同结构的TiO2载体上，后经过磁力搅拌及干燥处理，最后在空气氛围中进行焙烧，得到本发明专利技术的抗氯中毒脱CVOCs催化剂。本发明专利技术提供的抗氯中毒脱CVOCs催化剂低温高效、抗Cl中毒、CO2选择性高且制备成本低。低。低。
【技术实现步骤摘要】
一种抗氯中毒的脱CVOCs催化剂及其制备方法
[0001]本专利技术属于CVOCs催化燃烧
，具体地说，涉及一种抗氯中毒的脱CVOCs催化剂及其制备方法，主要应用于石油化工喷涂印染等处理工艺中产生的CVOCs。
技术背景
[0002]含氯挥发性有机物(CVOCs)是大气污染的主要来源之一，在化工行业中用途广泛，可作为溶剂、干洗剂、脱脂剂、生产塑料所用中间体、半导体产业中的刻蚀以及合成树脂或者药物的前驱体。因此随着工业化、城市化进程的加快，对其使用量也日益增加，对环境带来更大的危害。绝大部分的CVOCs毒性高、易挥发，并且具有持久性和生物富集性等危害，有些物质甚至具有“三致”作用。因此，研究开发CVOCs的高效去除技术，对人类身体健康、大气环境保护都具有非常重要的意义。
[0003]目前CVOCs的处理方法主要有冷凝法、吸附法、吸收法、直接燃烧法、催化燃烧法、生物法等处理方式。采用冷凝法、吸收法在处理低浓度有机废气时，效率较低，一般作为烟气的预处理技术，经常与活性炭吸附、燃烧等技术联合应用来处理有机烟气；直接燃烧法在处理低浓度废气需要补充燃料，存在能耗较高的缺点；现有的生物技术处理高浓度CVOCs废气处理效果有限；催化燃烧工艺对废气中的污染物净化效率好，可满足苛刻的环保标准要求，在石油化工行业中得到广泛的应用。
[0004]净化CVOCs废气的催化燃烧具有净化效率高、无污染、能耗低等特点，其中催化剂是脱除CVOCs的核心。催化剂能够实现工业应用，不仅需要优异的催化活性，还应具有良好的稳定性和耐久性，但大多数催化剂在催化氧化CVOCs的条件下稳定性表现不佳，随着时间的运行，催化剂的活性出现下降趋势。因此在设计催化剂时，需要考虑催化剂的反应稳定性。在CVOCs催化氧化中，生成的产物含有Cl元素，该元素可能会导致催化剂中毒，使得催化剂的催化性能减弱，因此需要研究催化剂的抗氯中毒性能。
[0005]公开号为CN 105289584 A的中国专利公开了一种催化燃烧氯代烷烃的催化剂，其活性组分为MnO
x
‑
SnO2复合氧化物，TiO2‑
ZrO2复合氧化物为载体。该催化剂具有一定的抑制氯中毒能力，但低温催化活性低，且未考虑CO2选择性。
[0006]公开号为CN 110404534 A的中国专利公开了一种高效抗氯中毒的挥发性有机物催化氧化催化剂，其活性组分为RuO2，通过Sn改性TiO2掺杂提高催化剂的催化活性和抗氯中毒性能。该催化剂催化活性高、抗氯中毒性能强且CO2选择性高，但该催化剂是四元催化剂，贵金属RuO2组分含量高导致催化剂成本高，载体结构制备过程繁琐。
[0007]公开号为CN 109529806 A的中国专利公开了一种CVOCs催化燃烧的催化剂，为铈钛固溶体纳米管催化剂。该催化剂具有较好的抗氯中毒性能和催化活性，但CO2选择性不佳，易生成副产物。
技术实现思路
[0008]为了克服现有催化剂的不足，本专利技术目的是提供一种具有低温高效、抗Cl中毒性
能、CO2选择性高且低成本的抗氯中毒的脱CVOCs催化剂；本专利技术另一目的是提供一种制备方法简便、易于操作的抗氯中毒的脱CVOCs催化剂。
[0009]本专利技术所述的一种抗氯中毒的脱CVOCs催化剂，不同结构的TiO2为载体，过渡金属V和贵金属Pd的氧化物为活性组分，其中过渡金属V的负载质量比为载体重量的2～10％，贵金属Pd的负载质量比为0.1～0.5％。
[0010]优选的，TiO2结构为TiO2‑
S或TiO2‑
Vo；TiO2‑
S及TiO2‑
Vo的制备方法如下：(1)TiO2‑
S制备：量取2000μl TiCl4在磁力搅拌器下逐滴加入到60ml乙二醇中，当没有白烟(HCl)产生时，将2ml H2O加入到混合液中，室温搅拌3
‑
6h，产生均匀的黄色溶液。再将得到的混合溶液转移至100ml聚四氟乙烯内衬中，于反应釜中反应3
‑
6h。冷却至室温，用去离子水和乙醇反复清洗将多余的有机溶剂清理，离心过滤得到固态样品，将其放入鼓风干燥箱中干燥，随后取出研磨至粉末，得到白色TiO2
‑
S载体；
[0011](2)TiO2
‑
Vo载体制备：将步骤(1)制备的TiO2
‑
S置于管式炉中，在N2氛围下煅烧2
‑
5h，待冷却后取出，得到黑色TiO2
‑
Vo载体。
[0012]优选的，抗氯中毒的脱CVOCs催化剂中的V的氧化物的前驱物为偏钒酸铵。
[0013]优选的，抗氯中毒的脱CVOCs催化剂中的Pd的氧化物的前驱物优选为硝酸钯。
[0014]具体的，所述TiO2‑
S载体在反应釜中反应温度为130
‑
180℃。
[0015]具体的，所述TiO2‑
Vo载体制备的煅烧温度为700
‑
900℃。
[0016]优选的，所述催化剂中活性组分过渡金属V元素的负载量为2～6％。
[0017]本专利技术还提供抗氯中毒的脱CVOCs催化剂的制备方法，包含以下步骤：
[0018](1)按负载量要求称取TiO2载体，过渡金属V盐及Pd盐；
[0019](2)将称取好的过渡金属V盐和Pd盐，分别投加至去离子水中，使其充分溶解，将得到活性组分金属盐水溶液：
[0020](3)将步骤(1)称取的TiO2粉末浸渍于步骤(2)所得金属盐水溶液中，充分搅拌使其均匀地分散于金属盐水溶液中，并使用超声使二氧化钛载体分散更加均匀；
[0021](4)将(3)所得溶液置于磁力搅拌器中，在室温状态下搅拌；
[0022](5)将充分混匀的浑浊液(4)在磁力搅拌器中，蒸干；
[0023](6)将蒸干后的样品置于烘箱中，干燥；
[0024](7)将干燥后的样品置于空气氛围下焙烧，冷却至室温，即得到催化剂。
[0025]具体的,上述制备方法中TiO2载体为TiO2‑
S或TiO2‑
Vo或市售常规TiO2‑
P。
[0026]具体的，步骤(7)中的焙烧温度为350～550℃，焙烧时间为4
‑
6小时。
[0027]具体的，步骤(2)中的盐类为偏钒酸盐和硝酸盐。
[0028]上述抗氯中毒脱CVOCs催化剂能够在含Cl氛围下高效脱除CVOCs。
[0029]制备原理：TiO2‑
Vo是采用四氯化钛(TiCl4)辅助水热合成法合成，在经过N2氛围下高温煅烧，具有丰富的氧空位结构，有利于催化剂上Cl的脱除。采用超声加强浸渍工艺，使活性组分更加均匀、分散的负载在TiO2‑
Vo载体表面。钒氧化物能提供更多的酸性位点，钯重金属氧化物提供催化剂活性位点，同时改善催化剂低温还原性能，进而提高催化剂低温活性和CO2选择性。
[0030]本专利技术和现本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抗氯中毒的脱CVOCs催化剂，其特征在于：所述催化剂以不同结构的TiO2为载体，过渡金属V和贵金属Pd的氧化物为活性组分，其中过渡金属V的负载质量比为载体重量的2～10％，贵金属Pd的负载质量比为0.1～0.5％。2.如权利要求1所述的抗氯中毒的脱CVOCs催化剂，其特征在于：所述抗氯中毒的脱CVOCs催化剂中的V的氧化物的前驱物为偏钒酸铵。3.如权利要求1所述的抗氯中毒的脱CVOCs催化剂，其特征在于：抗氯中毒的脱CVOCs催化剂中的Pd的氧化物的前驱物优选为硝酸钯。4.如权利要求1所述的抗氯中毒的脱CVOCs催化剂，其特征在于：所述TiO2载体为TiO2‑
S或TiO2‑
Vo或TiO2‑
P；TiO2‑
S及TiO2‑
Vo的制备方法如下：(1)TiO2‑
S制备：量取2000μl TiCl4在磁力搅拌器下逐滴加入到60ml乙二醇中，当没有白烟(HCl)产生时，将2mlH2O加入到混合液中，室温搅拌3
‑
6h，产生均匀的黄色溶液。再将得到的混合溶液转移至100ml聚四氟乙烯内衬中，于反应釜中反应3
‑
6h。冷却至室温，用去离子水和乙醇反复清洗将多余的有机溶剂清理，离心过滤得到固态样品，将其放入鼓风干燥箱中干燥，随后取出研磨至粉末，得到白色TiO2‑
S载体；(2)TiO2‑
Vo载体制备：将步骤(1)制备的TiO2‑
S置于管式炉中，在N2氛围下煅烧2
‑
5h，待冷却后取出，得到黑色TiO2‑
Vo载体；所述TiO2‑
P为市售常规TiO2。5.如权利要求4所述的抗氯中毒的脱CVOCs催...
【专利技术属性】
技术研发人员：王殿二，张亚平，王玲，金晶，李超，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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