一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂及其制备方法与应用，属于环保催化剂技术领域。本发明专利技术通过采用浸渍法将复合氧化物活性组分负载于分子筛上，而后采用静电吸附法将贵金属活性组分吸附在复合氧化物活性组分表面，利用贵金属

【技术实现步骤摘要】
一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于环保催化剂
，更具体地说，涉及一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]含氯挥发性有机物被广泛应用于医药、农药和涂料等行业，是相关企业含氯有机废气的主要污染物成分。典型的含氯挥发性有机物包括二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯和氯苯。含氯挥发性有机物不仅造成低空臭氧污染，引发光化学烟雾，严重污染大气环境，还具有难生物降解和致畸致癌等特性，威胁人体健康。
[0003]发展末端治理技术对控制含氯挥发性有机物污染具有重要的现实意义。目前，含氯挥发性有机物末端治理主要有焚烧法，吸附/吸收法和催化燃烧法等技术。其中，催化燃烧法是在一定温度和催化剂作用下将含氯挥发性有机物氧化生成二氧化碳、水、氯化氢和氯气，具有条件温和、二次污染少和能耗低的优点，是最具前景的末端治理技术之一。而实现该技术的关键在于高效高稳定性催化剂的开发。
[0004]经检索发现，公开号CN103357415A，公开日2013年10月23日的中国专利技术专利申请公开了一种催化燃烧含氯有机废气的催化剂，所述催化剂不含贵金属，由TiO2、Al2O3、ZrO2或SiO2负载的氧化镍组成，对含氯挥发性有机物具有低温催化燃效性能。公开号CN107008459A，公开日2017年8月4日的中国专利技术专利申请公开了一种用于含氯有机物低温催化燃烧的催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂为硫酸修饰的过渡金属氧化物，对含氯脂肪烃和含氯芳香烃具有催化燃烧活性。
[0005]又例如，公开号CN107469832A，公开日2017年12月15日的中国专利技术专利申请公开了一种用于含氯有机物废气催化燃烧催化剂及其制备方法，所述催化剂为一种高比表面积碳纳米管负载的氧化铁和碱土金属材料，能够在350
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400℃范围内完全催化含氯挥发性有机物燃烧降解。公开号CN109967085A，公开日2019年7月5日的中国专利技术专利申请公开了一种催化燃烧含氯挥发性有机化合物的微纤复合分子筛膜催化剂及其制备方法与应用，其中使用气相沉积法制备了钒改性微纤复合分子筛膜并应用于催化燃烧含氯挥发性有机化合物，有效减少氯代副产物的产生。公开号CN112108191A，公开日2020年12月22日的中国专利技术专利申请公开了一种用于1,2
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二氯乙烷低温催化燃烧的负载钌钴合金纳米催化剂，采用软模板
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溶剂热法和离子交换法制备了负载型钌钴合金纳米，获得了较好的二氯乙烷低温催化燃烧效果。公开号CN112682806A，公开日2021年4月20日的中国专利技术专利申请公开了一种用于含氯挥发性有机化合物催化燃烧消除的方法，采用六铝酸盐和烧绿石型复合氧化物催化燃烧含氯挥发性有机物，能够在500～1000℃范围内催化有机物燃烧降解，并且无需频繁再生。
[0006]目前大部分含氯有机废气催化燃烧催化剂的活性组分为过渡金属氧化物或者贵金属为主，氧化物活性较差但稳定性好，不易失活；贵金属活性较好但用量及成本较大且容易团聚失活；贵金属负载在过渡金属氧化物上分散度较低，限制了活性组分暴露。因此需要
研发一种高活性、高稳定性的催化剂。

技术实现思路

[0007]1.要解决的问题
[0008]针对现有技术中用于含氯有机废气催化燃烧的催化剂存在稳定差、催化活性待提高的问题，本专利技术提供一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂及其制备方法与应用。本专利技术通过采用浸渍法将复合氧化物活性组分负载于分子筛上，而后采用静电吸附法将贵金属活性组分吸附在复合氧化物活性组分表面，利用贵金属
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氧化物强相互作用来稳定贵金属，提高贵金属催化利用率，从而提高对含氯挥发性有机物的催化燃烧性能。
[0009]2.技术方案
[0010]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0011]本专利技术的一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂，包含载体和活性组分，其中所述活性组分包括氧化物活性组分和贵金属活性组分，氧化物活性组分负载在载体上，贵金属活性组分负载在氧化物活性组分上；其中，所述氧化物活性组分包括氧化铈和助剂金属氧化物，助剂金属为Cu、Cr、Co中的一种或多种，所述贵金属活性组分为Pt、Pd中的一种或两种。
[0012]优选地，所述载体为HZSM
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5分子筛。
[0013]优选地，所述氧化物活性组分的负载量为载体质量的10％～25％，其中氧化铈与助剂金属氧化物的质量比为1:1。
[0014]优选地，所述贵金属活性组分的负载量为载体质量的0.001％～0.2％。
[0015]本专利技术的一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0016]S10、采用浸渍法，将载体分散于含有氧化物活性组分前驱体的溶液中混合搅拌，干燥后焙烧，得到氧化物活性组分负载在载体上的中间体；
[0017]S20、采用静电吸附法，将中间体分散于含有贵金属活性组分前驱体的溶液中，调节pH并混合搅拌，使贵金属活性组分吸附在氧化物活性组分表面，干燥后焙烧，得到用于含氯有机物催化燃烧的催化剂。
[0018]优选地，步骤S10中，所述氧化物活性组分前驱体为质量比为1：1的硝酸铈和助剂金属硝酸盐，助剂金属为Cu、Cr、Co中的一种或多种，所述贵金属活性组分前驱体为氯钯酸和氯铂酸中的一种两种。
[0019]优选地，步骤S10的具体过程为：将一定量氧化物活性组分前驱体溶于水中，得到含有氧化物活性组分前驱体的溶液，向其中加入HZSM
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5分子筛原粉并混合搅拌4小时，在80℃～120℃下蒸发干燥后，在空气氛围下400℃～600℃焙烧3小时，得到氧化物活性组分负载在HZSM
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5分子筛上的中间体。
[0020]优选地，步骤S20的具体过程为：将一定量贵金属活性组分前驱体溶于水中，得到含有贵金属活性组分前驱体的溶液，向其中加入中间体，调节pH为3～5并混合搅拌，使贵金属活性组分吸附在氧化物活性组分表面，过滤并洗涤，在80℃～120℃下干燥后，在空气氛围下400℃～600℃焙烧3小时，得到用于含氯有机物催化燃烧的催化剂。
[0021]本专利技术的上述催化剂或根据本专利技术上述的制备方法制备得到的催化剂在含氯有机废气催化燃烧中的应用，具体应用方法包括：将催化剂与含氯有机废气接触以发生催化
反应，生成二氧化碳、水、氯化氢和氯气，其中含氯有机废气中的含氯有机物浓度为100～2000ppm。
[0022]优选地，所述催化反应的反应温度为200℃～300℃，含氯有机废气的体积空速为500～30000h
‑1。
[0023]3.有益效果
[0024]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0025](1)本专利技术的一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂，氧化物活性组分负载在载体上，贵金属活性组分负载在复合氧化物活性组分上，克服了常规一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂，包含载体和活性组分，其特征在于：所述活性组分包括氧化物活性组分和贵金属活性组分，氧化物活性组分负载在载体上，贵金属活性组分负载在氧化物活性组分上；其中，所述氧化物活性组分包括氧化铈和助剂金属氧化物，助剂金属为Cu、Cr、Co中的一种或多种，所述贵金属活性组分为Pt、Pd中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂，其特征在于：所述载体为HZSM
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5分子筛。3.根据权利要求1所述的一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂，其特征在于：所述氧化物活性组分的负载量为载体质量的10％～25％，其中氧化铈与助剂金属氧化物的质量比为1:1。4.根据权利要求1所述的一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂，其特征在于：所述贵金属活性组分的负载量为载体质量的0.001％～0.2％。5.一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S10、采用浸渍法，将载体分散于含有氧化物活性组分前驱体的溶液中混合搅拌，干燥后焙烧，得到氧化物活性组分负载在载体上的中间体；S20、采用静电吸附法，将中间体分散于含有贵金属活性组分前驱体的溶液中，调节pH并混合搅拌，使贵金属活性组分吸附在氧化物活性组分表面，干燥后焙烧，得到用于含氯有机物催化燃烧的催化剂。6.根据权利要求5所述的一种用于含氯有机物催化燃烧的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S10中，所述氧化物活性组分前驱体为质量比为1：1的硝酸铈和助剂金属硝酸盐，助剂金属为Cu、Cr、Co中的一种或多种，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金灿，黄纯凯，张璐，喻学敏，刘广兵，刘伟京，
申请(专利权)人：江苏省环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：