[发明专利]一种磷酸化的钙钛矿型催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种磷酸化的钙钛矿型催化剂及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：(1)将镧锰钙钛矿置于磷酸溶液中进行浸渍，浸渍完成后洗涤、干燥，获得磷酸化的镧锰钙钛矿；(2)将磷酸化的镧锰钙钛矿置于活性成分金属盐的溶液中进行浸渍，浸渍完成后干燥、煅烧、研磨筛分，获得磷酸化的钙钛矿型催化剂。本发明的催化剂制备方法简单，催化剂的催化活性及稳定性较好，在催化降解含氯挥发性有机物的整个反应体系避免了高毒性副产物二噁英的生成温度区间，减少了多氯高毒性副产物如二噁英等的生成，对环境更友好。

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种磷酸化的钙钛矿型催化剂及其制备方法和其在催化氧化含氯挥发性有机物中的应用。

背景技术

含氯挥发性有机物(CVOCs)主要来自工业废气，由于其对环境产生持久性的危害而日益受到人们的重点关注。

CVOCs一般来源于氯乙烯、除草剂、塑料等的生产与使用。CVOCs具有高生物毒性和高持久性，并且一部分CVOCs(如二氯甲烷、四氯乙烯)能够破坏臭氧层和加剧全球变暖，对人类健康造成了严重危害。CVOCs的工业排放已被许多国家的法律明令禁止，因此更需要对其妥善处理。

现行的CVOCs处理技术主要分为回收技术和销毁技术，前者包括吸附法、吸收法、冷凝法和膜分离法等，后者则主要包括生物降解法、光催化法、等离子体法、直接燃烧法、催化加氢脱氧法和催化燃烧法等。综合考虑各种方法的使用范围、成本、处理彻底性等多方因素，催化燃烧法被认为是目前最具前景的处理方式。

催化燃烧技术的核心是催化剂的开发，目前研究主要集中在贵金属催化剂、分子筛催化剂、过渡金属氧化物催化剂。CVOCs催化氧化过程中催化剂的失活主要体现在两方面，一是催化燃烧过程中Cl容易与活性组分反应生成沸点较低的金属氯化物和氯氧化物导致活性组分的流失，二是Cl强吸附在催化剂上导致活性位被占据。

公开号为CN110787797A的中国专利文献公开了一种含氯有机废气催化燃烧催化剂及其制备方法，所述催化剂以复合氧化物七铝酸十二钙为载体，以PtO₂作为贵金属活性中心，PtO₂占催化剂总质量的0.1-0.3％。其中，PtO₂具有高温稳定的特性，并且不易与Cl发生反应，具有很强的抗氯中毒能力，复合氧化物七铝酸十二钙具有独特的笼腔结构，并且含有大量的活性氧离子基团，具有良好的热稳定性，因此该催化剂具有极高的抗Cl中毒能力和良好的耐热稳定性，反应温度为300℃。

公开号为CN108295852A的中国专利文献公开了一种针对含氯挥发性有机物的氧化反应的Ce-Zr类催化剂，该发明用Ru负载于Ce-Zr上。这种催化剂在对氯苯的降解表现出了较好的稳定性，在相对较低的温度下(250℃)对三氯乙烯的转化率可达到90％，有较好的的稳定性。

催化燃烧法对特定有机氯化物可以取得理想的处理效果，但是焚烧过程中温度在250-400℃时，容易生成多氯二苯并二噁英(PCDDs)以及多氯二苯呋喃(PCDFs)副产物，而多氯二苯并二噁英和多氯二苯呋喃是一种高毒性、高致癌性以及高持久性的含氯有机污染物。

发明内容

本发明提供了一种磷酸化的钙钛矿型催化剂及其制备方法，该制备方法简单，制备的磷酸化的钙钛矿型催化剂可应用于催化氧化含氯挥发性有机物，具有去除效率高及高毒副产物较少等优点。

本发明的具体技术方案如下：

一种磷酸化的钙钛矿型催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将镧锰钙钛矿置于磷酸溶液中进行浸渍，浸渍完成后洗涤、干燥，获得磷酸化的镧锰钙钛矿；

(2)将磷酸化的镧锰钙钛矿置于活性成分金属盐的溶液中进行浸渍，浸渍完成后干燥、煅烧、研磨筛分，获得磷酸化的钙钛矿型催化剂。