[发明专利]一种高憎水性钴铈基-堇青石催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于挥发性有机化合物治理技术领域，涉及挥发性有机化合物氧化催化剂的制备方法，具体涉及一种高憎水性钴铈基-堇青石催化剂的制备方法。

背景技术

挥发性有机化合物（简称：VOCs）是指在常温下，沸点为50~260℃的各种有机化合物。VOCs的排放是造成环境大气污染的主要原因之一，它给地球环境和人类健康带来了灾难性的危害，引起社会公众的普遍关注，治理VOCs污染迫在眉睫。目前控制VOCs污染的技术里，催化氧化是最为有效和经济的技术之一。

在催化氧化技术里，催化剂性能的优劣对催化效率和降低运行成本有着决定性的影响。目前用于VOCs催化燃烧的催化剂主要分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂，贵金属催化剂催化活性高，但价格昂贵，资源缺乏，因此大规模推广使用有一定的难度；因此研制和开发一些具有较高活性的非贵金属催化剂成为重要趋势。例如，近年来报道的Cu基和Mn基催化剂对催化燃烧氧化VOCs有较高的活性。

例如：Ribeiro等[M.F. Ribeiro, J.M. Silva, S. Brimaud, et al. Improvement of toluene catalytic combustion by addition of cesium in copper exchanged zeolites. Applied Catalysis B: Environmental, 2007, 70,384–392]制备了一系列Cu₂HY、Cu₁CsHFI、Cu₂CsHY和Cu₁CsMFI催化剂，用于进行催化燃烧甲苯的实验，发现Cu₁CsMFI催化活性最高，甲苯的转化率达到100%时所对应的温度为360℃。

Soylu等[Gülin S. Pozan Soylu, Zeynep ?z?elik, ?smail Boz. Total oxidation of toluene over metal oxides supported on a natural clinoptilolite-type zeolite. Chemical Engineering Journal, 2010, 162, 380-387]采用斜发沸石为载体，制备了一系列Mn基催化剂，发现催化剂9.5MnO₂/HCLT催化燃烧甲苯的活性最高，当温度为350℃时，甲苯的转化率为100%。

然而，目前许多催化剂在实际工业中应用时，有机废气中存在的水蒸气会对其催化活性产生负面影响，这是由于水分子在催化剂表面的活性位上形成竞争吸附，导致催化剂催化燃烧挥发性有机污染物的活性会急剧下降，效率降低而致使运行成本升高。

例如：Persson等[Persson K., Pfefferle L.D., Schwartz W., et al. Stability of palladium-based catalysts during catalytic combustion of methane: The influence of water [J]. Applied Catalysis B: Environmental, 2007, 74 , 242-250]报道：当应用Pd-Pt/γ-Al₂O₃催化剂催化燃烧甲烷时，在反应温度高达500℃下，当混合气中的水蒸汽浓度从1%增加5%时，Pd-Pt/γ-Al₂O₃催化剂催化燃烧甲烷的转化率从66%下降到28%左右，下降了34%。

Pan等[H. Pan, M. Xu. Z. Li , S. Huang, C. He. Catalytic combustion of styrene over copper based catalyst: Inhibitory effect of water vapor Chemosphere,2009,76,721-726]采用浸渍法制备了CuO/γ-Al₂O₃催化剂，发现水蒸气对催化剂催化氧化苯乙烯的活性有显著的负面影响，当有机废气中水蒸汽的相对湿度从5%增加到50%时，该催化剂的活性大幅度下降，其T₉₀从314℃增加到359℃。