[发明专利]一种高活性铝基VOCs催化剂的制备方法

说明书

本发明公开一种高活性铝基VOCs催化剂的制备方法，涉及环境催化和大气污染治理领域，包括以下步骤：S1、载体预处理：将纯铝板打磨，然后碱洗5‑10min，接着通过混酸进行腐蚀处理，腐蚀时间为2‑5min；S2、制备氧化铝载体：将S1中处理的铝板进行电化学表面刻蚀，然后将铝板浸入80‑100℃水下进行热水合反应，反应时间为1‑2h，制得多孔氧化铝载体；S3、催化剂的制备：配置催化层涂覆液，将多孔氧化铝载体放入催化层涂覆液浸泡0.5‑2h，经过烘干、煅烧制得铝基VOCs催化剂；本发明提供了一种简单、可操作性强的阳极氧化一体化载体成型方法，采用铝基材料作为载体，进行适当处理与阳极氧化后直接生成载体，避免了传统陶瓷载体的复杂工艺与高耗能、高污染的缺点。

技术领域

本发明涉及环境催化和大气污染治理领域，具体的是一种高活性铝基VOCs催化剂的制备方法。

背景技术

挥发性有机污染物(VOCs)来源与社会工业化生产息息相关，广泛存在于人们的生产、生活当中；其具有产生种类多、数量大、危害性强的特点，对人类生产生活产生巨大危害。例如，多数VOCs及其容易产生易燃易爆等危险，此外，VOCs气体还会对环境产生严重的影响，如氟氯烃类和碳氨类化合物会导致臭氧层严重破坏；一旦将其排入到大气中将会造成大气中臭氧浓度急剧减少，导致溫室效应。与此同时，VOCs还是形成光化学烟雾的主要罪魁祸首，大气中的CH化合物和氮氧化合物在紫外光作用下还会发生光化学反应进而生成二次污染物——光化学烟雾。

目前工业上VOCs的排放的特点具有浓度高低变化大、排放时空变化大，产生体量大的“三大特点”，其主要处理方式方法有直接燃烧法、吸附法、冷凝法、吸收法等。在浓度相对较低的情况下一般使用生物处理技术、光催化法、吸附浓缩-催化燃烧技术，高浓度则采用膜分离技术、蓄热燃烧和催化燃烧法。由于燃烧法是彻底的净化技术，随着环保标准的提高，其越发成为彻底处理VOCs的技术；而催化燃烧技术由于其具有较低的起燃温度、较低的运行温度、适用范围广、能耗显著低于蓄热式燃烧技术，因此成为燃烧处理废气的主要方式。

催化燃烧的核心原件为催化燃烧催化剂材料，因此具有良好性能的VOCs催化材料是促进该技术发展的主要制约因素。而VOC催化剂是由载体及催化涂层组成，传统的VOCs催化剂多以堇青石、莫来石等陶瓷基材料为载体，采用浸渍涂覆法进行催化剂制备。

公开号为CN 110614101 A的中国专利报道了“一种用于催化燃烧VOCs的催化剂及其制备方法”，以浸渍涂覆的方式，采用在堇青石载体基材上进行涂覆并烧结成型；其配料工艺复杂、多采用纳米粉料、同时原材料价格较高，制作工艺难以批量产业化。公开号为CN111686803 A的中国专利报道了“一种环境友好型VOCs低温燃烧催化剂及其制备方法”，其采用Ru为催化活性组分，采用铈锰复合氧化物为载体，该法虽然具有较高的催化氧化活性，但作为VOCs催化剂其载体制备价格昂贵，此外催化涂层制备工艺复杂，不易工业化生产，适用范围受限。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种高活性铝基VOCs催化剂的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高活性铝基VOCs催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、载体预处理：将纯铝板打磨，然后碱洗5-10min，接着通过混酸进行腐蚀处理，腐蚀时间为2-5min；

S2、制备氧化铝载体：将S1中处理的铝板进行电化学表面刻蚀，然后将铝板浸入80-100℃水下进行热水合反应，反应时间为1-2h，制得多孔氧化铝载体；

S3、催化剂的制备：配置催化层涂覆液，将多孔氧化铝载体放入催化层涂覆液浸泡0.5-2h，经过烘干、煅烧制得铝基VOCs催化剂。

进一步地，所述S1的具体步骤为：