本发明专利技术公开了一种超声-氢气还原制备憎水性Cr-Ce基催化剂的方法，包括以下步骤：将硝酸铬和硝酸铈共同溶于去离子水中，配制硝酸铬和硝酸铈的混合溶液；向混合溶液中加入Al2O3颗粒，恒温下振荡并超声浸渍，干燥，焙烧，得到固体颗粒；将固体颗粒在氢气中进行还原处理，再置于空气中焙烧，制得憎水性Cr-Ce基催化剂。本发明专利技术方法制得的催化剂主要用于催化燃烧含氯的挥发性有机物，用过渡金属取代了贵金属，降低成本的同时仍保持催化剂有很高的活性，能在更低温度下催化含氯挥发性有机物的燃烧；催化剂在外界湿度较高时仍能保持较高的活性，有良好的实际应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化化学领域，涉及催化剂的制备方法，具体涉及一种。
技术介绍
挥发性有机化合物(简称VOCs)是一类毒性大、污染严重的化学物质，含氯挥发性有机化合物(简称CVOCs)属于其中一类，其极易挥发且在大气中相当稳定而长时间不降解，对人体健康和生态环境带来极大危害。在CVOCs去除技术中，催化燃烧法因其可在较低温度下进行催化氧化反应，能耗较低、去除效率高、适用范围较大，被认为是较为经济可行的处理CVOCs污染的方法。然而，目前催化降解CVOCs仍需40(T600°C的较高温度，催化剂较易失活，且尚无太多关于抗水蒸汽影响的性能的研究，从而限制了该类催化剂的工业化应用。目前，用于催化燃烧CVOCs的催化剂主要有贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂、酸催化剂等，贵金属催化剂虽然活性较好，但容易中毒且价格昂贵；酸催化剂容易发生积炭；过渡金属催化剂催化活性尚不够高。催化燃烧CVOCs的催化剂还可分为负载型和非负载型两类，负载型催化剂以Y "A1203和Ti02为载体，活性组分常为Cr、Ce、Cu等；非负载型过渡金属氧化物催化剂成分多以Ce、&为主。研究表明，负载型Cr系催化剂对CVOCs 的催化燃烧活性最高，但大部分的过渡金属催化剂对氯苯、二氯乙烷、三氯乙烯等几种常见 CVOCs的完全燃烧温度在350°C以上，催化活性仍有待提高。此外，当外界环境的相对湿度较高，大量水分子在催化剂表面形成竞争吸附而占据活性位，导致催化剂催化氧化CVOCs的活性急剧下降。水蒸汽的加入引起氯苯和水分子在催化剂表面竞争吸附，减少了催化剂表面有效活性位点，并减少了表面活性物种的含量， 从而降低了催化剂活性，造成催化燃烧治理CVOCs污染效率降低而运行成本升高。由于Cr 系催化剂的憎水性能很差，需要研究添加其他组分来提高此类催化剂的憎水性，以达到较好的抗潮湿性能。
技术实现思路
挥发性有机化合物(简称VOCs)是一类毒性大、污染严重的化学物质，含氯挥发性有机化合物(简称CVOCs)属于其中一类，其极易挥发且在大气中相当稳定而长时间不降解，对人体健康和生态环境带来极大危害。在CVOCs去除技术中，催化燃烧法因其可在较低温度下进行催化氧化反应，能耗较低、去除效率高、适用范围较大，被认为是较为经济可行的处理CVOCs污染的方法。然而，目前催化降解CVOCs仍需40(T600°C的较高温度，催化剂较易失活，且尚无太多关于抗水蒸汽影响的性能的研究，从而限制了该类催化剂的工业化应用。目前，用于催化燃烧CVOCs的催化剂主要有贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂、酸催化剂等，贵金属催化剂虽然活性较好，但容易中毒且价格昂贵；酸催化剂容易发生3积炭；过渡金属催化剂催化活性尚不够高。催化燃烧CVOCs的催化剂还可分为负载型和非负载型两类，负载型催化剂以Y -Al2O3和T^2为载体，活性组分常为Cr、Ce、Cu等；非负载型过渡金属氧化物催化剂成分多以Ce、Zr为主。研究表明，负载型Cr系催化剂对CVOCs 的催化燃烧活性最高，但大部分的过渡金属催化剂对氯苯、二氯乙烷、三氯乙烯等几种常见 CVOCs的完全燃烧温度在350°C以上，催化活性仍有待提高。此外，当外界环境的相对湿度较高，大量水分子在催化剂表面形成竞争吸附而占据活性位，导致催化剂催化氧化CVOCs的活性急剧下降。水蒸汽的加入引起氯苯和水分子在催化剂表面竞争吸附，减少了催化剂表面有效活性位点，并减少了表面活性物种的含量， 从而降低了催化剂活性，造成催化燃烧治理CVOCs污染效率降低而运行成本升高。由于Cr 系催化剂的憎水性能很差，需要研究添加其他组分来提高此类催化剂的憎水性，以达到较好的抗潮湿性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有的Cr系列负载型催化剂存在的活性仍不够高、抗湿性能较差等缺点，提供一种。本专利技术制得的催化剂催化活性较高，有较强憎水性，在高湿度条件下仍能保持较高活性；本专利技术的方法成本较低，易于工业生产。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案，包括以下步骤(1)将物质的量之比为(8 1):1的硝酸铬和硝酸铈共同溶于去离子水中，配制硝酸铬和硝酸铈的混合溶液；(2)向步骤(1)得到的混合溶液中加入Al2O3颗粒，恒温下振荡并超声浸渍，干燥，焙烧， 得到固体颗粒；(3)将步骤(2)得到的固体颗粒进行还原处理，经还原处理后的固体颗粒再置于空气中焙烧，制得憎水性Cr-Ce基催化剂。本专利技术步骤(1)中，所述混合溶液中硝酸铬的物质的量浓度为0. 43^1. 2mol/L。本专利技术步骤(1)中，所述Al2O3颗粒与混合溶液的质量体积比为0.05g/mL;所述 Al2O3颗粒的尺寸为6(Γ80目。本专利技术步骤(2)中，所述恒温的温度为2(T50°C ；所述振荡的转速为6(Tl00rnd/ min ；所述超声浸渍的功率为50 300W，时间为5 60min。本专利技术步骤(3)中，所述还原处理包括以下步骤将步骤(2)制得的固体颗粒置于固定床内，将床层加热至20(T40(TC，同时以体积流量为l(T60mL/min的H2吹扫5 60min。本专利技术步骤(2)中，所述干燥的温度为9(T120°C，时间为；所述焙烧的温度为40(T550°C，时间为3 5h。本专利技术步骤(3)中，所述焙烧的25(T350°C，时间为3(T60min。本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果(1)本专利技术制得的催化剂具有很高的催化氧化二氯乙烷的活性，能在较低温度范围内对二氯乙烷完全降解，部分催化剂的催化活性已达到甚至超过某些贵金属催化剂；(2)本专利技术制得的催化剂有较强的憎水性，在外界环境湿度较高时，仍保持较高催化活性，当相对湿度由0%增至90%时，催化剂活性下降幅度为1. 099Γ2. 66%，催化剂活性下降幅度能控制在3%以内，在潮湿的工业环境中有良好实际应用前景。附图说明图1为实施例广4制备的四种不同负载量的Cr-Ce基催化剂催化燃烧二氯乙烷的转化率随温度变化的曲线。图2为实施例5 7制备的三种不同物质的量配比的Cr-Ce基催化剂催化燃烧二氯乙烷的转化率随温度变化的曲线。图3为水蒸汽对实施例1、制备的四种不同负载量的Cr-Ce基催化剂活性的影响程度曲线。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步解释说明，但是本专利技术要求保护的范围并不限于此。实施例1将 1.9207g Cr (NO3) 3 · 9H20 禾口 0. 5211g Ce (NO3) 3 · 6H20 共同溶于 IOmL 去离子水中，配制Cr (NO3) 3和Ce (NO3) 3的混合溶液；向混合溶液中加入0. 05g 60目Al2O3颗粒，50°C恒温振荡并300W超声浸渍5min，120°C干燥1池，5501焙烧证，得到固体颗粒；将固体颗粒置于固定床内，将床层加热至200°C，同时以体积流量为lOmL/min的H2吹扫60min。经还原处理后的固体颗粒再置于空气中于350°C焙烧60min，制得憎水性Cr-Ce基催化剂。实施例2将 2. 881g Cr(NO3)3 ·9Η20 禾口 0. 7816g Ce (NO3) 3 ·6Η20 共同溶于 IOmL 去离子水中，配制 Cr (NO3) 3和Ce (NO3) 3的混合溶液；向混合溶液中加入0. 05g 80目Al本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．超声－氢气还原制备憎水性Ｃｒ－Ｃｅ基催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）将物质的量之比为（８～１）：１的硝酸铬和硝酸铈共同溶于去离子水中，配制硝酸铬和硝酸铈的混合溶液；（２）向步骤（１）得到的混合溶液中加入Ａｌ２Ｏ３颗粒，恒温下振荡并超声浸渍，干燥，焙烧，得到固体颗粒；（３）将步骤（２）得到的固体颗粒进行还原处理，经还原处理后的固体颗粒再置于空气中焙烧，制得憎水性Ｃｒ－Ｃｅ基催化剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李忠，王玉锐，夏启斌，刘治猛，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81
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