[发明专利]一种催化氧化低温降解氯苯的催化剂及其制备和使用方法

权利要求书

1.一种催化氧化降解氯苯的催化剂的制备方法，其特征在于：是以锰和铈为活性成份，以煤矸石、煤系膨润土、高岭土富含氧化铝成分的煤系固废为原料，通过氧化铝分离富集，与碳纳米管制成复合载体，以锰、铈氧化物为活性成份的催化剂，锰、铈原子摩尔比为0.53~0.56，活性成分的负载量为10~20%，碳纳米管占复合载体的质量百分数为5~10%；

所述的催化氧化降解氯苯的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将煤矸石、煤系膨润土、高岭土煤系固废中的一种分离富集得到氧化铝载体；该步骤中采用了微波煅烧的方式；

（2）将碳纳米管进行混酸氧化处理得到羧基化碳纳米管；

（3）将羧基化碳纳米管的乙醇分散液滴加到氧化铝的乙醇分散液中，获得氧化铝-碳纳米管溶胶后干燥、煅烧得到氧化铝-碳纳米管复合载体；

（4）将硝酸锰、硝酸铈溶液浸渍氧化铝-碳纳米管载体后干燥、焙烧。

2.根据权利要求1所述的催化氧化降解氯苯的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，将煤矸石、煤系膨润土、高岭土煤系固废中的一种磨细后经煅烧沉淀和4~6次溶解沉淀形成高纯度硫酸铝铵晶体，微波500~600W煅烧5~10min后形成氧化铝。

3.根据权利要求1所述的催化氧化降解氯苯的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，混酸为浓硝酸和浓硫酸的混合溶液，混酸和碳纳米管的比例为40~60 mL/g。

4.根据权利要求1所述的催化氧化降解氯苯的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，羧基化碳纳米管乙醇分散液中羧基化碳纳米管的含量为0.8~1wt%，氧化铝乙醇分散液中氧化铝含量为20~30wt%。

5.根据权利要求1所述的催化氧化降解氯苯的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，氧化铝-碳纳米管溶胶煅烧温度为400~600℃，煅烧时间为3~5h。

6.根据权利要求1所述的催化氧化降解氯苯的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，溶液浸渍时间为12~36 h，100~120℃干燥12~24 h，500~600℃焙烧时间为3~5h。

7.一种权利要求1所述的方法制备的催化氧化降解氯苯的催化剂的使用方法，其特征是，采用空气为氧化剂，采用固定床氧化反应器对氯苯进行催化氧化降解，反应温度为150~350℃，反应压力为0.1MPa，气体空速为11000~22000 h^-1，氯苯浓度为500 ppm。

8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于：在空速高达11000 h^-1条件下，350℃氯苯催化氧化降解活性能达到100％，连续反应4h不失活，氯苯转化率为100%。