[发明专利]一种用于丙烷完全燃烧的催化剂及其制备方法

说明书

一种用于丙烷完全燃烧的催化剂及其制备方法，催化剂由载体和活性组分组成，载体为Fe₃O₄‑LaF₃‑CeF₃‑BN，Fe₃O₄、LaF₃、CeF₃、BN的质量百分比为0.05:(0.5‑1.5):(0.5‑1.5):(0.1‑0.3)；活性组分是Rh和Pd，Rh和Pd总质量百分含量为载体的2wt％，其中Rh、Pd的质量比是(1～4):1。催化剂采用共浸渍法制备先制备Fe₃O₄‑LaF₃‑CeF₃‑BN载体，再通过浸渍把Rh、Pd负载到Fe₃O₄‑LaF₃‑CeF₃‑BN载体上，然后经炒干、干燥、焙烧得到。该催化剂能够在较低温度下丙烷完全氧化燃烧，而且催化剂制作工艺简单，活性高，稳定性良好。

技术领域

本发明涉及一种化学催化剂及其制备方法，尤其涉及一种用于丙烷完全燃烧的催化剂及其制备方法

背景技术

随着工业的快速发展，环境污染问题，尤其是空气污染已经成为当今人们最关注的的问题之一。大气中的挥发性有机物与NO_X光照情况下发生光化学反应，导致光化学反应，产生臭氧及其光化学烟雾污染。因此，减少大气中挥发性有机物的污染是改善大气环境的关键。在挥发性有机物中，烷烃是最难氧化的一类有机物，催化剂燃烧是消除这些有机物的有效手段。如何开发研制更为高效的烷烃类挥发性有机物的消除催化剂是一直努力的目标。

丙烷是烷烃中比较有代表性的物质，中国专利CN103990460A和中国专利CN103990461A公开了一种将不同过渡金属盐溶液滴入碱性溶液中，经过洗涤、干燥、焙烧得到一系列对丙烷催化氧化的不同过渡金属氧化物催化剂。该系列催化剂对丙烷进行催化氧化，达到90％丙烷转化率的最低温度基本超过250℃，且由于催化剂在300℃空气气氛中焙烧3小时制得，导致催化剂的应用范围受到限制。除此之外，由于该方法要将过渡金属加入到碱溶液中，洗涤产生的废液过多，对环境造成污染。中国专利CN104383925A公开了一种采用共沉淀将金属物种掺杂到氧化镍中的丙烷催化燃烧消除的催化剂。该催化剂对丙烷进行催化氧化，达到90％的丙烷转化率的最低温度在280℃左右，且该方法在制备催化剂的的过程控制要求较高，制备过程比较复杂。

综合上述有关丙烷完全燃烧催化剂的制备方法。针对催化剂而言，完全转化的温度较高，且催化剂稳定性不高，不能重复使用。同时在催化剂的制备上，工艺过程较为繁琐，制备催化剂的的过程控制要求较高，对环境有一定的污染，使用范围不广泛，不适用于当前的工业应用。

发明内容

为了克服现有的丙烷完全氧化催化剂的不足，本发明提供一种制作工艺简单、重现性好、活性高、稳定性好的具有优异性能的用于丙烷完全燃烧的催化剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明是采取的技术方案为：

一种用于丙烷完全燃烧的催化剂，该催化剂由载体和活性组分组成，催化剂所用载体为Fe₃O₄-LaF₃-CeF₃-BN，其中Fe₃O₄、LaF₃、CeF₃、BN的质量百分比为0.05:(0.5-1.5):(0.5-1.5):(0.1-0.3)；催化剂所用活性组分是Rh和Pd，Rh和Pd总质量百分含量为载体的2wt％，其中Rh、Pd的质量比是(1～4):1，活性组分采用共浸渍法进行负载。

用于丙烷完全燃烧的Rh-Pd/Fe₃O₄-LaF₃-CeF₃-BN催化剂的制备方法，其特征在于：采用共浸渍法，具体步骤如下：