[发明专利]一种1,2-二氯乙烷选择性加氢脱氯催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种贵金属负载型催化剂及其制备方法，具体涉及一种1,2-二氯乙烷选择性加氢脱氯催化剂及其制备方法，以及该催化剂在选择性加氢脱氯降解1,2-二氯乙烷上的应用。

背景技术

1,2-二氯乙烷为无色、易挥发、具有氯仿气味的油状液体，是脂溶性神经性毒物，属于高毒类，是一种致畸性、致癌性强的物质。作为工业上广泛使用的有机产品，主要用作工业合成的原料、工业溶剂、脱脂剂、杀虫剂、金属清洗剂和粘合剂等。由于其具有易挥发性，容易经由呼吸道和皮肤毛孔进入人体，人体吸入少量后即可出现头痛、恶心、呕吐等症状。长期低浓度接触会引起神经衰弱综合症和消化道疾病。高浓度吸入后主要引起中枢神经系统症状，严重者可出现中毒性脑病，表现为脑水肿，剧烈头痛、频繁呕吐、抽搐及昏迷，病情严重恶化可引起死亡。

由于1,2-二氯乙烷是一种常用的溶剂，生活中接触到的机会较多，主要来源于家具制造过程中使用的漆，及制鞋行业中使用的粘结胶，谷物的杀虫剂。由于对1,2-二氯乙烷毒性的了解较少以及疏于防范，近年来临床报道的中毒事故较多，多数是由于吸入人体所致。我国劳动卫生部门的安全标准规定，生产车间空气中1,2-二氯乙烷最高允许质量浓度为15mg/m³。

目前，对1,2-二氯乙烷的处理方法有焚烧法，光催化降解法，加氢催化还原法等。焚烧法和光催化法都是将1,2-二氯乙烷分解，产物包含二氧化碳和水，焚烧法在燃烧不完全的情况下还会产生一氧化碳，都无法实现产物的再次利用。而加氢催化还原法因能够将1,2-二氯乙烷转化为工业价值较高的乙烯，得到我们的关注。

1,2-二氯乙烷的处理中较常用双金属催化剂是以浸渍法制备的。具体过程为将A,B两种金属盐溶液以一定的比例混合，加入定量的载体后蒸干并煅烧，再在H₂条件下，以一定的温度高温还原。通过此方法制备的催化剂，两种活性组分是均匀混合在一起的，无法有效的利用Ag或Cu等金属元素脱氯能力强的优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种1,2-二氯乙烷选择性加氢脱氯二氧化钛负载型贵金属催化剂，以及利用光沉积法制备该催化剂的方法。

本发明的另一目的是提供一种利用所述催化剂对1,2-二氯乙烷选择性加氢脱氯的方法。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案：

一种1,2-二氯乙烷选择性加氢脱氯的催化剂，其特征在于该催化剂以二氧化钛为载体，依次光沉积二元金属得到A-B/TiO₂型催化剂，其中A为贵金属Pd、Pt、Au或Rh，B为Cu、Ag或Ni。

所述的催化剂中，负载的贵金属A占总催化剂质量的0.5~1.5%，金属A和金属B的摩尔数之比为1:0.5到1:3之间。

所述的催化剂以连续光沉积法在二氧化钛上沉积二种金属元素，其表面形成贵金属Pd或 Pt等的核，在贵金属核外表面形成Ag或Cu等元素的壳，从而有效的利用两种金属的特性，催化剂的活性与选择性优异，并能保持良好的稳定性。

所述的催化剂采用光沉积的方法制备，具体方法包括以下步骤：

1）将TiO₂、金属A盐的溶液和甲醇加入光反应器中，在避光的条件下通N₂气脱除O₂，在紫外光持续照射下反应3～6h后，过滤并用蒸馏水洗至pH为中性，烘干；

然后按照上述方法，将金属B负载到载体TiO₂上，即：

2）将步骤1）所得产物、金属B盐溶液和甲醇加入光反应器中，在避光条件下通N₂脱除O₂后，在紫外光持续光照下反应3～6个小时，过滤并用蒸馏水洗至pH为中性，烘干得到所述的催化剂。

本发明上述方法制得的催化剂为A-B/TiO₂型负载双金属的催化剂，其中A为贵金属Pd、Pt、Au或Rh，B为Cu、Ag或Ni。

所述的金属A 盐为金属A的氯化物、硝酸盐或硫酸盐；所述的金属B盐为金属B的氯化物、硝酸盐或硫酸盐。金属A盐或B盐的浓度为0.0001~0.001g/ml。

本发明的光沉积法制备的A-B/TiO₂型负载双金属催化剂，可用于气相选择性加氢催化降解处理1,2-二氯乙烷，即本发明还涉及所述催化剂A-B/TiO₂在1,2-二氯乙烷选择性加氢脱氯中的应用，所采用的技术方案为：