【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废气污染治理，具体涉及一种催化剂ruo2-sntiox及其制备方法和应用。
技术介绍
1、挥发性有机化合物(简写为vocs)主要来源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造以及溶剂制造与使用等过程，其是臭氧、雾霾形成的重要前体，会危害人体健康。如何减少vocs排放是一项重大挑战。在多种vocs污染物中，氯化挥发性有机化合物(cvocs)是一种主要类型，其主要来源于某些工业过程的中间体和最终产品。cvocs可在容器的生产、使用和使用后的处置过程中污染水、空气和土壤，并可通过吸入或皮肤接触进入人体，构成潜在的健康风险。由于cvocs具有挥发性、不可降解性和高毒性，因此开发高效、经济、环保的cvocs降解技术是当前环保领域关注的重点之一。
2、在废气污染治理技术中，催化转化cvocs被认为是一种能耗低、能完全消除cvocs的有效方法。目前，cvocs催化剂主要包括以下类型:非贵金属基(如mn、ce、fe和cu)、贵金属基(如ru、pt和pd)两大类。过渡金属氧化物催化剂因其相对便宜，热稳定性好等性能而受到广泛关注，如mnox、ceo2、feox、cr2o3和v2o5对cvocs具有较高的降解活性，但由于形成氯化金属氧化物而失去活性位点，直至逐渐失去活性。
3、虽然，贵金属(如pt和pd)具有较高的催化活性，但由于其价格昂贵，往往不适用工业生产。虽然ru为贵金属，但其价格比pt和pd更便宜，因此，ru是一种很有前途的替代品，可以降低工业应用的成本。再有，负载型ru催化剂在催化转化cvocs过程中表现出较高的
4、因此，研发一种成本低且催化性能稳定的催化剂ruo2-sntiox及其制备方法和应用，具有极大的发展需要和重大应用前景。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种催化剂ruo2-sntiox及其制备方法和应用，用于解决pt和pd催化剂价格高，且现有过渡金属氧化物催化剂活性位点容易与氯结合，导致活性位点丢失，催化剂快速失活的问题。具体技术方案如下：
2、在第一方面，本专利技术提供了一种催化剂ruo2-sntiox的制备方法，包括：
3、步骤s1、制备载体sntiox；
4、将锡源和钛源加入水中并搅拌1-2h，得到第一混合溶液；其中，锡源中的锡元素与钛源中的钛元素的摩尔比为1-3:2-4；
5、将沉淀剂加入水中并搅拌至溶解，再加入第一混合溶液，搅拌1-2h，过滤，洗涤，干燥，得到sntiox前体；
6、将sntiox前体于450～550℃下煅烧4～6h得到载体sntiox；其中，x取值为4-6；
7、步骤s2、制备催化剂ruo2-sntiox
8、将钌源加入水中，并加入载体sntiox以及表面活性剂，搅拌1-2h，过滤，洗涤，干燥，得到ruo2-sntiox前体；其中，钌源、载体sntiox和表面活性剂的质量比为0.5-3:100:16.5；
9、将ruo2-sntiox前体于450～550℃下煅烧4～6h得到催化剂ruo2-sntiox。
10、可选的，在催化剂ruo2-sntiox中的ruo2的负载量为0.5-3wt％。
11、可选的，所述锡源包括氯化亚锡和乙酸锡中的至少一种；所述钛源包括钛酸四丁酯和偏钛酸中的至少一种；所述钌源包括醋酸钌和氯化钌中的至少一种。
12、可选的，所述沉淀剂包括碳酸氢铵、氨水和氢氧化钠中的至少一种。
13、可选的，所述表面活性剂包括环糊精、聚乙烯吡咯烷酮和富勒烯中的至少一种。
14、可选的，在步骤s1-s2中采用干燥的条件参数为干燥温度80-100℃，干燥时间8-12h。
15、可选的，在步骤s1-s2中采用煅烧的条件参数为3～5℃/min的升温速率进行升温。
16、在第二方面，本专利技术提供了一种催化剂ruo2-sntiox，根据所述催化剂ruo2-sntiox的制备方法制备得到。
17、在第三方面，本专利技术提供了一种催化剂ruo2-sntiox的应用，采用所述催化剂ruo2-sntiox应用于催化转化氯化挥发性有机化合物。
18、可选的，催化剂ruo2-sntiox在催化转化氯化挥发性有机化合物时，采用的反应温度为330～550℃。
19、应用本专利技术的技术方案，至少具有以下有益效果：
20、(1)本专利技术提供的一种催化剂ruo2-sntiox的制备方法，采用载体sntiox负载ruo2，使得催化剂ruo2-sntiox活性位点具有抗氯效果，不会导致活性位点丢失，从而确保催化剂ruo2-sntiox在催化转化cvocs时活性稳定。
21、具体的，在载体sntiox混合氧化物中，sn4+进入tio2金红石和ti4+进入sno2金红石形成ti-o-sn结构，该结构的形成使得金红石晶格变成无序状态，增强了催化剂的lewis酸性和热稳定性；而ru则以外延生长的方式在sntiox金红石基体的顶部生长，使ru与金红石基体容易发生相互作用，形成ru-o-ti结构和ru-o-sn结构；其中，ru-o-ti结构提供强碱性表面晶格氧，ru-o-sn结构则增加催化剂表面氧，这使得ruo2的氧化速率增强，提升催化剂的抗氯性能；
22、同时，在制备过程中添加表面活性剂，也增强了活性组分ruo2和载体间的高度分散性，降低了催化剂因活性组分烧结而导致失活的可能性，从而保持催化剂的活性。
23、本专利技术的制备方法工艺简单，成本低廉，易于工业化推广生产。可以很好地催化氧化cvocs反应中的应用。
24、(2)本专利技术在制备催化剂ruo2-sntiox的方法中，为了提高催化活性，需要控制ruo2的负载量为0.5-3wt％。具体的，如果ruo2负载量过低，ru颗粒分布的稀疏无法达到对cvocs中含氯成分解离的作用；如果ruo2负载量过高，ru颗粒则易聚集而导致活性位点被覆盖从而使转化率受限。
25、(3)本专利技术制备的催化剂ruo2-sntiox成本低，催化性能稳定。
26、(4)本专利技术采用催化剂ruo2-sntiox应用于催化转化cvocs，能够有效催化反应含氯成分，净化cvocs。
27、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
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1.一种催化剂RuO2-SnTiOx的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的催化剂RuO2-SnTiOx的制备方法，其特征在于，在催化剂RuO2-SnTiOx中的RuO2的负载量为0.5-3wt％。
3.根据权利要求1所述的催化剂RuO2-SnTiOx的制备方法，其特征在于，所述锡源包括氯化亚锡和乙酸锡中的至少一种；所述钛源包括钛酸四丁酯和偏钛酸中的至少一种；所述钌源包括醋酸钌和氯化钌中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的催化剂RuO2-SnTiOx的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂包括碳酸氢铵、氨水和氢氧化钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的催化剂RuO2-SnTiOx的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括环糊精、聚乙烯吡咯烷酮和富勒烯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的催化剂RuO2-SnTiOx的制备方法，其特征在于，在步骤S1-S2中采用干燥的条件参数为干燥温度80-100℃，干燥时间8-12h。
7.根据权利要求1所述的催化剂RuO2-SnTiOx的制备方法，其特征在
8.一种催化剂RuO2-SnTiOx，其特征在于，根据权利要求1-7任一项所述的催化剂RuO2-SnTiOx的制备方法制备得到。
9.一种催化剂RuO2-SnTiOx的应用，其特征在于，采用权利要求8所述的催化剂RuO2-SnTiOx应用于催化转化氯化挥发性有机化合物。
10.根据权利要求9所述的催化剂RuO2-SnTiOx的应用，其特征在于，催化剂RuO2-SnTiOx在催化转化氯化挥发性有机化合物时，采用的反应温度为330～550℃。
...【技术特征摘要】
1.一种催化剂ruo2-sntiox的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的催化剂ruo2-sntiox的制备方法，其特征在于，在催化剂ruo2-sntiox中的ruo2的负载量为0.5-3wt％。
3.根据权利要求1所述的催化剂ruo2-sntiox的制备方法，其特征在于，所述锡源包括氯化亚锡和乙酸锡中的至少一种；所述钛源包括钛酸四丁酯和偏钛酸中的至少一种；所述钌源包括醋酸钌和氯化钌中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的催化剂ruo2-sntiox的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂包括碳酸氢铵、氨水和氢氧化钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的催化剂ruo2-sntiox的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括环糊精、聚乙烯吡咯烷酮和富勒烯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的催...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩冰，蔡鹏鹏，李海涛，潘玉坤，韩耀庆，
申请(专利权)人：湖南立泰环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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