[发明专利]一种VOCs催化氧化催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种VOCs催化氧化催化剂，其特征在于，由活性组分、助剂以及载体组成，其中，所述活性组分为过渡金属氧化物CuO及MnO₂，所述助剂为金属氧化物CoO、CeO₂或Nd₂O₃中的一种或多种，所述载体为多级孔ZSM-5分子筛；

该VOCs催化氧化催化剂的制备步骤如下：

(1)、将锰盐和铜盐混合后溶于去离子水，得到溶液A；

(2)、将多级孔ZSM-5分子筛加入到溶液A中，超声分散10min，搅拌1-4h，得到浆料B；

(3)、将浆料B蒸干，得到固体C；

(4)、将Co、Ce、Nd中的一种或多种盐溶于去离子水，得到溶液D；

(5)、将固体C加入到溶液D中，超声分散10min，搅拌1-4h，得到浆料E；

(6)、将浆料E蒸干，得到固体F；

(7)、将固体F放到置于反应釜中的支撑物上，反应釜底放去离子水，固体F不直接与水接触，密封反应釜，于100-180℃静置2-24h；

(8)、将步骤(7)的反应釜冷却后，取出固体，得到固体G；

(9)、将固体G于空气气氛中500-600℃煅烧1-6h，得到VOCs催化氧化催化剂。

2.根据权利要求1所述的VOCs催化氧化催化剂，其特征在于，所述过渡金属氧化物CuO和MnO₂的质量比为1:(1～5)，所述多级孔ZSM-5分子筛质量为CuO和MnO₂的质量总和的3～4倍，所述助剂氧化物质量总和为CuO和MnO₂的质量总和的2～8％。

3.根据权利要求2所述的VOCs催化氧化催化剂，其特征在于，所述多级孔ZSM-5分子筛为包含2～20nm介孔的ZSM-5分子筛。

4.根据权利要求3所述的VOCs催化氧化催化剂，其特征在于，所述多级孔ZSM-5分子筛为氢型分子筛，且所述多级孔ZSM-5分子筛的比表面积大于400m²/g，孔体积大于0.3mL/g。

5.根据权利要求4所述的VOCs催化氧化催化剂，其特征在于，所述多级孔ZSM-5分子筛由如下步骤制得：

(1)、将ZSM-5分子筛置于0.1～0.5mol/L的NaOH溶液中，20～80℃处理2-5h；

(2)、将步骤(1)的浆液离心分离，所得固体用去离子水洗涤后置于0.1～0.5mol/L的NH₄Cl溶液中，20～90℃处理2-5h；

(3)、将步骤(2)的浆液离心分离，所得固体用去离子水洗涤至中性后于100-150℃干燥、500-650℃焙烧后得到氢型多级孔ZSM-5分子筛。

6.一种制备如权利要求1-5任一所述的VOCs催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

(1)、将锰盐和铜盐混合后溶于去离子水，得到溶液A；

(2)、将多级孔ZSM-5分子筛加入到溶液A中，超声分散10min，搅拌1-4h，得到浆料B；

(3)、将浆料B蒸干，得到固体C；

(4)、将Co、Ce、Nd中的一种或多种盐溶于去离子水，得到溶液D；

(5)、将固体C加入到溶液D中，超声分散10min，搅拌1-4h，得到浆料E；

(6)、将浆料E蒸干，得到固体F；

(7)、将固体F放到置于反应釜中的支撑物上，反应釜底放去离子水，固体F不直接与水接触，密封反应釜，于100-180℃静置2-24h；

(8)、将步骤(7)的反应釜冷却后，取出固体，得到固体G；

(9)、将固体G于空气气氛中500-600℃煅烧1-6h，得到VOCs催化氧化催化剂。

7.根据权利要求6所述的VOCs催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述铜盐为硝酸铜，所述锰盐为硝酸锰，所述Co、Ce、Nd盐为各自的硝酸盐。