[发明专利]一种用于微波加热催化氧化VOCs的碳化硅改性催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于微波加热催化氧化VOCs的碳化硅改性催化剂，其特征在于：包括载体、活性组分和助剂，所述的载体为碳化硅掺杂的活性氧化铝；所述活性组分为金属钴的氧化物；所述的助剂为CeO₂；

碳化硅占催化剂总质量的3%～10%，活性组分占催化剂总质量的5%～10%，助剂CeO₂占催化剂总质量的2.5%～5%；

所述碳化硅改性催化剂的制备方法包括如下步骤：

(1)制备碳化硅掺杂的γ-Al₂O₃复合载体；

(2)在步骤(1)所得复合载体上负载活性组分和助剂，得到改性催化剂；

(3)将步骤(2)所得改性催化剂进行适当研磨、过筛后制得60-80目的催化剂粉体；

步骤(1)中碳化硅掺杂的γ-Al₂O₃复合载体的方法包括以下步骤：

将可溶性铝盐溶解，加入碳化硅粉末，在室温、搅拌下逐滴滴加沉淀剂，调节最终pH值为10，60℃水浴消化30min；静置12～24h，于105℃下干燥6-12h；置于马弗炉中焙烧，程序升温至550℃，并保持此温度焙烧1h，制得碳化硅掺杂γ-Al₂O₃复合载体；

步骤(1)制备复合载体时控制程序升温速率为10℃/min，并在终端温度下煅烧1h；

步骤(2)中负载活性组分和助剂的方法为共沉淀法，包括以下步骤：

按照活性组分负载比例，将步骤(1)制备的碳化硅-Al₂O₃复合载体浸入可溶性钴盐与可溶性铈盐混合溶液中，加入过氧化氢溶液搅拌均匀，在一定的搅拌速度下，将沉淀剂滴入反应溶液中至溶液的pH值为12，老化18-24h，过滤，去离子水洗涤2次，无水乙醇洗涤2次，在85℃的烘箱中干燥12-24h，在500℃焙烧4-6h，冷却后制得改性催化剂；

步骤(2)负载活性组分时，控制程序升温速率为4-6℃/min，并在终端温度下煅烧4-6h。

2.根据权利要求1所述的用于微波加热催化氧化VOCs的碳化硅改性催化剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：

(1)制备碳化硅掺杂的γ-Al₂O₃复合载体；

(2)在步骤(1)所得复合载体上负载活性组分和助剂，得到改性催化剂；

(3)将步骤(2)所得改性催化剂进行适当研磨、过筛后制得60-80目的催化剂粉体；

步骤(1)中碳化硅掺杂的γ-Al₂O₃复合载体的方法包括以下步骤：

将可溶性铝盐溶解，加入碳化硅粉末，在室温、搅拌下逐滴滴加沉淀剂，调节最终pH值为10，60℃水浴消化30min；静置12～24h，于105℃下干燥6-12h；置于马弗炉中焙烧，程序升温至550℃，并保持此温度焙烧1h，制得碳化硅掺杂γ-Al₂O₃复合载体；

步骤(1)制备复合载体时控制程序升温速率为10℃/min，并在终端温度下煅烧1h；

步骤(2)中负载活性组分和助剂的方法为共沉淀法，包括以下步骤：

按照活性组分负载比例，将步骤(1)制备的碳化硅-Al₂O₃复合载体浸入可溶性钴盐与可溶性铈盐混合溶液中，加入过氧化氢溶液搅拌均匀，在一定的搅拌速度下，将沉淀剂滴入反应溶液中至溶液的pH值为12，老化18-24h，过滤，去离子水洗涤2次，无水乙醇洗涤2次，在85℃的烘箱中干燥12-24h，在500℃焙烧4-6h，冷却后制得改性催化剂；

步骤(2)负载活性组分时，控制程序升温速率为4-6℃/min，并在终端温度下煅烧4-6h。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述可溶性铝盐为硝酸铝、硫酸铝、硫酸铝钾、碳酸铝铵中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述可溶性钴盐为醋酸钴、硝酸钴、草酸钴中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述可溶性铈盐为硝酸铈、醋酸铈中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述沉淀剂为氨水或氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液。