[发明专利]一种催化燃烧苯的抗水钯基催化剂、其制备方法及用途

说明书

本发明提供了一种催化燃烧苯的抗水钯基催化剂、其制备方法及用途，抗水钯基催化剂包括氧化铝载体和负载于载体的活性组分和掺杂剂，活性组分包括Pd颗粒，掺杂剂包括碳酸钠；制备方法包括如下步骤：(1)将氧化铝、钯前驱物和钠源在溶剂中混合，之后去除溶剂，得到均匀混合物；(2)将均匀混合物焙烧，得到钯主要以氧化钯形式存在的焙烧产物；(3)将焙烧产物进行还原处理，使得氧化钯还原为单质钯，得到抗水钯基催化剂。该抗水钯基催化剂能够高效催化降解苯，低温活性高，抗水性能优异，且无二次污染，制备简单，贵金属钯的用量少，可广泛应用于冶炼厂、炼油厂、化工厂等固定源所排放废气中含苯的净化处理。

技术领域

本发明属于催化技术领域，涉及一种抗水钯基催化剂、其制备方法及用途，尤其涉及一种催化燃烧苯的抗水钯基催化剂、其制备方法及用途。

背景技术

随着人类工业活动的强度增加，大量的挥发性有机物(Volatile OrganicCompound,VOCs)排放到大气环境中，通过系列化学反应引发环境污染。例如一些活性强的VOCs可以与另一种大气污染物氮氧化物(NOx)发生光化学反应，引起地表臭氧浓度升高，形成光化学烟雾污染；一些蒸汽压低的VOCs也可以经过复杂过程成核长大形成二次有机气溶胶，而二次有机气溶胶正是细颗粒物PM2.5的重要组成部分。可见VOCs是形成光化学污染和大气灰霾的重要前驱物质。除此之外，VOCs本身对人体健康也能构成巨大威胁。例如常见的VOCs如甲醛、苯、甲苯等具有致癌、致畸的危害。因此，要去除光化学烟雾，降低颗粒物污染，提高城市空气质量，保护民众的身体健康，VOCs排放控制和去除势在必行。

VOCs的来源广泛，主要包括了石油、化工、医药、包装、印刷、涂装等，以涂装行业为例，其VOCs排放量将近700万吨/年，约占VOCs总排放量的1/3。在涂装行业VOCs消除净化领域，西方主要发达国家以及日本起步较早。在1955年美国就已颁布了《空气污染控制法》，对空气污染物排放类别和总量做了详细的规定，后来又颁布了《洁净空气法》，并于1970年和1990年做了两次修订；在1966年还专门为涂装行业的VOCs排放制定了专门性法规，即“66法规”。在法律的强制约束和企业利益的推动下，不同消除VOCs的技术被研发和使用。

目前我国高度重视VOCs的污染控制问题，要求到2020年，基本实现VOCs从原料到产品、从生产到消费的全过程减排。因此，VOCs的减排技术得到了广泛的研究探索。其中催化燃烧技术具有较好的应用前景，新型催化剂的开发是研究的热点与前沿。

CN 106040259A公开了一种用于VOCs催化燃烧的催化剂及制备方法。该催化剂是以蜂窝陶瓷基体为骨架，以占蜂窝陶瓷基体质量10-15％的氧化铝为涂层、以占蜂窝陶瓷基体质量0.05-0.2％的Pt和1-5％的Cu作为活性组分。所得催化剂在260℃对甲苯转化率达到98％，与同种催化剂相比T98降低了20℃；240℃对乙酸乙酯的催化效率达到98％以上，与同种催化剂相比T98降低了30℃。CN106732585A公开了一种VOCs催化燃烧整体式催化剂，以堇青石蜂窝陶瓷载体，以γ-Al₂O₃、氧化物助剂及活性成分Pd为涂层，所述堇青石蜂窝陶瓷载体的质量份数为82-87份，所述γ-Al₂O₃的质量份数为10-14份，所述氧化物助剂的质量份数为0.8-1.5份，所述活性成分Pd的质量份数为0.01-0.05份。其制备方法为：首先将Pd分散到特制γ-Al₂O₃载体上，经干燥焙烧得到粉料，再添加粘接剂、润滑剂和水制成浆料，涂敷于堇青石蜂窝陶瓷载体上，干燥焙烧得到所述催化剂。所述催化剂在反应温度为300℃，SO₂含量在100ppm的条件下，甲苯转化率＞98％。

但是，目前用于催化燃烧VOCs的催化剂抗水性能差，还有待进一步的研究。

发明内容