[发明专利]用于CVOCs催化燃烧的催化剂及其制作方法

说明书

本发明提供了一种用于含氯挥发性有机化合物CVOCs催化燃烧的催化剂及其制作方法，通过本发明所涉及的催化剂及其制作方法，可得到管状结构的铈钛纳米管材料，以此作为催化剂，一方面可以通过纳米孔道的限域效应调变金属离子发挥较强的催化氧化能力，另一方面纳米孔道的毛细吸附作用将大大有利于反应物在材料表面的吸附活化，进一步取得优异的催化活性。另外，铈物种的存在使得沉积在材料表面的Cl物种易于以Cl₂或HCl的形式从催化剂表面脱离，从而具有优异的催化氧化活性和抗氯中毒能力。

技术领域

本发明涉及污染处理领域，尤其涉及一种用于CVOCs催化燃烧的催化剂及其制作方法。

背景技术

挥发性有机物(VOCs，volatile organic compounds)是指沸点在260℃以下，室温下饱和蒸气压大于133.32Pa的有机化合物，具有种类繁多、成分复杂、毒性大、难降解、易累积等特点，严重影响着人类健康和环境质量。

其中，含氯挥发性有机化合物(CVOCs，chlorinated volatile organiccompounds)，是VOCs中的重要组成部分，常见的有二氯甲烷(DCM)、三氯乙烯(TCE)、四氯化碳(CT)和氯苯(PhCl)等，其均是常用的有机溶剂和化工生产过程中的半成品，广泛应用于医药、制革、农药等领域。然而，CVOCs通常具有较高的毒性，部分甚至可以致癌、致畸和致突变，同时破坏臭氧层，严重影响大气环境。在多种含氯VOCs中，二氯甲烷(DCM，dichloromethane)的使用量和排放量较大，由于其在各领域的应用还未找到理想的无污染的替代品，如何妥善的处理废弃的DCM，降低对环境的污染迫在眉睫。

进一步的，在CVOCs的治理技术中，催化燃烧法因具有转化温度低、不易产生二次污染等特点，受到较多的重视和研究。然而，催化燃烧所使用的催化剂易于发生氯中毒，抗氯中毒能力较差。

发明内容

本发明提供一种用于CVOCs催化燃烧的催化剂及其制作方法，以解决催化燃烧所使用的催化剂易于发生氯中毒，抗氯中毒能力较差的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于CVOCs催化燃烧的催化剂的制作方法，包括：

将铈的无机盐和钛的氧化物加入到去离子水，搅拌后得到对应的第一悬浊液；

对所述第一悬浊液进行旋转蒸干，以及焙烧，得到对应的铈钛固溶体材料；

将所述铈钛固溶体材料加入强碱溶液，搅拌后得到对应的第二悬浊液；

将所述第二悬浊液进行水热处理，以使其发生水热合成反应，得到对应的沉淀物；

对所述沉淀物进行酸洗、水洗，并利用有机溶剂对酸洗、水洗后的沉淀物进行浸泡；

对浸泡后的沉淀物进行烘干与焙烧，得到作为所述催化剂的铈钛固溶体纳米管。

可选的，所述铈的无机盐为六水合硝酸铈Ce(NO₃)₃·6H₂O，或者三氯化铈CeCl₃；钛的氧化物为二氧化钛TiO₂。

可选的，所述铈的无机盐与所述钛的氧化物的摩尔比的取值范围为：1：5～1：50；所述铈的无机盐与所述去离子水的摩尔比的取值范围为：1：50～1:100。

可选的，所述铈的无机盐与所述钛的氧化物的摩尔比的取值范围为：1：10～1：30；所述铈的无机盐与所述去离子水的摩尔比的取值范围为：1：60～1：80。

可选的，对所述第一悬浊液进行旋转蒸干的时间的取值范围为2～48小时，且对应的干燥温度的取值范围为40～180℃；

对所述第一悬浊液进行焙烧的时间的取值范围为2～48小时，且对应的烘焙温度的取值范围为200～700℃。