[发明专利]用于VOCs催化燃烧的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于VOCs催化燃烧的催化剂及其制备方法，涉及环境催化材料技术与大气污染控制技术领域。所述催化剂的原料包括高锰酸钾、水溶性醇以及水，其中，所述水溶性醇与所述高锰酸钾的摩尔比不小于2:1。本发明采用高锰酸钾为原料，水作为溶剂，常温、常压下与水溶性醇反应，反应完全后，过滤、水洗、干燥即可得到催化剂材料，反应条件温和易达成，且无需额外制备多孔载体，成本低廉，经本发明方法制得的催化剂具有较高的催化活性。

技术领域

本发明涉及环境催化材料技术与大气污染控制技术领域，特别涉及一种用于VOCs催化燃烧的催化剂及其制备方法。

背景技术

挥发性有机物(Volatile organic compounds,VOCs)是一类组成复杂的有机化合物的总称，最早由美国国家环境保护局(Environmental Protection Agency,EPA)定义。我国通常采用世界卫生组织(World Health Organization,WHO)的定义——VOCs为沸点在50～260℃之间的一系列易挥发性有机化合物。近年来，VOCs已经成为空气中污染物的主要来源之一，VOCs的来源十分广泛，石油加工、涂料、皮革合成、电子、印刷、烤漆、制药、汽车尾气等行业生产过程中均有大量VOCs产生，且大多具有刺激性气味，有致畸、致癌、致突变作用，对大气环境、动植物生长及人体健康危害巨大。VOCs污染物治理技术有燃烧法、冷凝回收法、吸附法、等离子体法、光催化氧化法等，燃烧法是VOCs净化最常用的技术之一，可分为直接燃烧、蓄热燃烧、催化燃烧，其中催化燃烧法由于具有节能高效、产物环保、易于控制等优势被广泛应用。催化燃烧过程中，催化剂占据核心地位，目前常用的催化剂为通过氧化还原法制得的催化剂以及负载型催化剂，催化剂的制备过程通常需要高温反应条件；负载型催化剂的制备过程除需要高温烘烤外，还需要额外引入多孔载体，成本较高。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种用于VOCs催化燃烧的催化剂及其制备方法，旨在提供一种反应条件低、成本低的VOCs催化燃烧用的催化剂。

为实现上述目的，本发明提出一种用于VOCs催化燃烧的催化剂，所述催化剂的原料包括高锰酸钾、水溶性醇以及水，其中，所述水溶性醇与所述高锰酸钾的摩尔比不小于2:1。

可选地，所述水溶性醇与所述高锰酸钾的摩尔比为(2～10)：1。

可选地，所述水溶性醇包括丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇中的一种或多种。

可选地，所述水溶性醇为丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇以及丙三醇中的一种。

此外，本发明还提出一种用于VOCs催化燃烧的催化剂的制备方法，用于制备上述催化剂，所述用于VOCs催化燃烧的催化剂的制备方法包括以下步骤：

将高锰酸钾溶于水以形成高锰酸钾溶液；

向所述高锰酸钾溶液中加入水溶性醇，搅拌至反应结束，得反应液；

将所述反应液过滤，取沉淀洗涤干燥得催化剂。

可选地，向所述高锰酸钾溶液中加入水溶性醇，搅拌至反应结束，得反应液的步骤中，向所述高锰酸钾溶液中加入水溶性醇后，所述高锰酸钾在反应体系中的摩尔浓度为0.01～0.1mol/L。

可选地，向所述高锰酸钾溶液中加入水溶性醇，搅拌至反应结束，得反应液的步骤中，所述搅拌的时间为18～30h。

可选地，将所述反应液过滤，取沉淀洗涤干燥得催化剂的步骤中，所述干燥的温度为95～105℃，干燥时间为20～30h。

本发明采用高锰酸钾为原料，水作为溶剂，常温、常压下与水溶性醇反应，反应完全后，过滤、水洗、干燥即可得到催化剂材料，反应条件温和易达成，且无需额外制备多孔载体，成本低廉，经本发明方法制得的催化剂具有较高的催化活性。

附图说明