[发明专利]一种用于催化氧化卤代烃的催化剂及其制备方法

说明书

一种用于催化氧化卤代烃的催化剂及其制备方法，催化剂由刚玉结构的载体和活性组分贵金属组成，载体为Cr_1.3Fe_0.69M_0.01O₃,M为Ga或In或Tl或La，活性组分为贵金属Rh或Pt或Ir，贵金属的质量百分含量是载体的0.5％。通过柠檬酸络合法制得载体Cr_1.3Fe_0.69M_0.01O₃，然后采用等体积浸渍法将活性组分负载到载体上制得催化剂。该催化剂能在较低温度下高效催化氧化含氯烷烃，产物中无其他含氯有机物中间体，且具有高稳定性。

技术领域

本发明涉及一种化学催化剂及其制备方法，特别涉及一种用于催化氧化卤代烃的催化剂及其制备方法

背景技术

二氯甲烷(Dichloromethane,CH₂Cl₂，简称DCM)，是一种典型的含氯挥发性有机化合物。和二氯乙烷(Dichloroethane,C₂H₄CCl₂,简称DCE)以及三氯乙烯(Trichloroethylene，C₂HCl₃,简称TCE)都是重要的化工原料和反应中间剂。因其具有溶解能力强的优点而被大量用于制造安全电影胶片，涂料溶剂，金属脱脂剂，气烟雾喷射机、聚氨酯发泡剂、脱模剂、脱漆剂等。但是对其需求量日益增加的同时，环境污染问题也随之而来。因为二氯甲烷不仅在地下水中由蓄积作用，而且可以与空气中的氮氧化合物发生光化学反应，生成毒性更大的光化学烟雾等，造成了一系列对地下水和人们生存环境的污染问题，严重危害人们的身体健康。

低温催化燃烧法是目前催化氧化挥发性有机废气的最有效的处理方法之一。含氯挥发性有机化合物在催化剂的作用下，反应中的活性组分吸附了空气中的的氧气，从而使其达到活化的效果；然后活性氧参与反应，深度氧化分解含氯挥发性有机废气。与传统的热处理工艺相比，低温催化燃烧具有起燃温度低，适用范围广，安全系数高，性价比高，处理效率高等优点。

目前，用于低温催化燃烧处理挥发性有机废气的催化剂主要有贵金属类催化剂(例如Pd、Pt、Au、Ru等)，过渡金属氧化物催化剂(例如Fe、Co、Ni、Cu、Cr、Mn、V等氧化物)，复合氧化物催化剂(例如尖晶石型和钙钛矿型结构化合物)和分子筛类催化剂。研究发现，具有固定晶型的复合氧化物如尖晶石型和钙钛矿型化合物与单独的过渡金属氧化物相比，具有明显高于单金属氧化物催化剂的催化活性和稳定性。一方面，由于固定晶型的复合氧化物结构中存在表面晶格缺陷致使表面晶格氧存在着较高活性的氧化中心；活性位组分通常暴露于催化剂表面，从而能够使催化剂表现出优越的催化性能。另一方面，由于具有固定晶型的复合氧化物中金属阳离子被固定于氧化物晶格中，所以在反应过程中能大大减少活性组分的流失，从而极大地提高了催化剂稳定性。

发明内容

本发明针对现有的气相催化含氯烃类催化剂所存在的制备工艺复杂、催化效率不高，易氯中毒而导致失活，以及含氯烷烃分解温度过高，副产物过多等不足之处，提供一种在较低温度下能够高效催化氧化含氯烷烃的催化剂及其制备方法。该催化剂的特点如下：1，载体为具有刚玉结构的Cr_1.3Fe_0.69M_0.01O₃(Ga或In或Tl或La)复合氧化物；2，该载体本身具有较好的催化氧化含氯烃类的能力，产物中无其他含氯有机物中间体，且具有高稳定的特点；在载体上负载贵金属后，催化剂活性进一步提高。

为解决该技术问题本发明采用的技术方案为：

一种用于催化氧化卤代烃的催化剂，催化剂由刚玉结构的载体和活性组分贵金属组成，载体为Cr_1.3Fe_0.69M_0.01O₃,M为Ga或In或Tl或La，活性组分为贵金属Rh或Pt或Ir，贵金属的质量百分含量是载体的0.5％。