[发明专利]一种催化燃烧VOCs的氧化型催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种催化燃烧VOCs的氧化型催化剂及其制备方法。本发明的氧化型催化剂，包括载体，载体上涂覆有涂层，涂层的涂覆量为60‑180克/升，涂层中负载有贵金属Pt和贵金属Pd，贵金属的负载量为0.2～5.0克/升，其中贵金属Pt和贵金属Pd的质量比为0.1:1～10:1，涂层包括活性氧化铝、钴‑铈复合氧化物和氧化锰。本发明制备方法简单，步骤易于操作，尤其适用于工业化大规模生产，制备得到的催化剂的低温VOCs起燃活性突出、转化效率高，且具有良好的热稳定性。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种催化燃烧VOCs的氧化型催化剂及其制备方法。

背景技术

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，简称VOCs)是指沸点在50℃～250℃，室温下饱和蒸汽压大于13.33Pa，易蒸发进入大气的有机化合物。VOCs种类繁多，包括芳烃类、醇类、醛类、卤代烃类等，其来源主要包括石油化工、制药工业、印刷工业、涂料装饰业、表面防腐、交通运输等行业排放的废气。近年来，随着我国工业的飞速发展，VOCs的排放量增加显著、产生的污染日益严重，给环境带来了巨大的危害，同时也直接或间接地危害人体健康，因此有效治理工业VOCs、改善大气环境己迫在眉睫。

目前应用范围最广的VOCs处理方法主要包括吸附法、低温等离子体降解法、热力燃烧法和催化燃烧法等。相比于热力燃烧，催化燃烧法在催化剂的作用下，可以降低VOCs分子与氧分子反应的活化能，改变反应途径，使得VOCs可在较低温度下(小于500℃)下进行催化燃烧，其去除率通常高于95％。催化燃烧法具有起燃温度低、处理效率高、二次污染少、安全性系数高等众多优点，因此无论从经济还是环保方面来说，催化燃烧技术已经成为最常用的控制VOCs污染的方法之一。

催化燃烧技术的核心体现在催化剂性能的优劣，它直接决定了对VOCs去除效率的高低。按不同的活性组分，可以将催化剂分为两类，其中包括贵金属和金属氧化物两大类。与其他催化剂相比，贵金属催化剂具有更高的活性，更好的选择性以及更长的使用寿命，同时贵金属活性组分的负载量也相对更低。典型的贵金属活性组分主要包括金、银和铂族金属(Pt、Pd、Rh、Ru等)，其中Pt和Pd负载型贵金属催化剂己实现了工业化应用。传统的Pt、Pd贵金属催化剂存在着贵金属颗粒大、分布不均匀、低温活性差等缺点，因此，通过创新贵金属Pt、Pd的负载工艺、筛选更优的用于负载Pt、Pd的基底材料、适量添加低温活性助剂等技术手段，来提高贵金属催化剂金属颗粒的分散度、低温起燃活性、热稳定性等性能，以实现催化效果与经济性的较好统一，是目前有待解决的关键问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种催化燃烧VOCs的氧化型催化剂及其制备方法。本发明的制备方法简单，步骤易于操作，尤其适用于工业化大规模生产，制备得到的催化剂的低温VOCs起燃活性突出、转化效率高，且具有良好的热稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种催化燃烧VOCs的氧化型催化剂及其制备方法，其特征在于，该催化剂及其制备方法具有以下特征：

一种催化燃烧VOCs的氧化型催化剂，包括载体及涂覆在载体上的涂层，所述涂层中负载有贵金属Pt和贵金属Pd，贵金属的负载量为0.2～5.0克/升，其中贵金属Pt和贵金属Pd的质量比为0.1:1～10:1，涂层的涂覆量为60-180克/升，涂层包括活性氧化铝Al₂O₃、钴-铈复合氧化物Co-CeO₂和氧化锰MnO_X。

一种催化燃烧VOCs的氧化型催化剂的制备方法，包括如下步骤：