[发明专利]一种贵金属负载型催化剂及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种贵金属负载型催化剂及其制备方法和用途，所述催化剂包括活性组分贵金属、助剂组分和载体，所述助剂组分为碱金属元素，所述贵金属元素和碱金属元素的摩尔比为1:(9.2～18.4)，所述制备方法为循环浸渍‑焙烧法。本发明通过改进贵金属负载型催化剂的组分配比以及制备方法，提高了催化剂活性组分的分散性，使更多的活性位点参与反应，既提高其氧化降解挥发性有机物的性能，又减少了贵金属的使用量，降低催化剂成本；同时，本发明所述催化剂对使用条件的耐受性强，可有效降低催化剂使用量，进而降低催化剂成本。

技术领域

本发明属于有机污染物降解技术领域，涉及一种贵金属负载型催化剂及其制备方法和用途。

背景技术

近年来，随着社会的进步，物质生活水平不断提高，空气污染问题也日益加剧，对环境和人类的健康造成了极大的危害，其中，甲醛是室内空气最严重的污染物之一，它主要是由一些建筑材料以及室内装修材料释放产生的。因此，研究空气中甲醛净化技术，提高室内空气质量，具有非常重要的意义。

目前，用于空气中甲醛脱除的方法有吸附法、催化氧化法、光催化技术、以及等离子体技术等，其中最常用的是吸附法，但吸附法脱除净化周期长，且吸附剂需要定期更换，且无法从根本上消除甲醛污染。而催化氧化法可在较低温度下将甲醛氧化为无毒的二氧化碳和水，不仅具有环保、高效的特点，并且能从根本上消除甲醛，是一种很有应用前景的甲醛脱除技术，受到越来越多的关注与研究。

催化氧化法降解甲醛的关键在于催化剂的性能，一般而言，负载贵金属的催化剂在室温下表现出优异的甲醛降解性能，专利CN 101380574 A和CN 102247842 A均公开了能在室温条件下完全氧化甲醛的催化剂，但该催化剂贵金属负载量高，存在成本高、阻力大、催化剂强度差等缺点，限制了其广泛应用。专利CN 101497042 A公开了一种空气中甲醛低温催化氧化消除催化剂，该催化剂为锰氧化物负载贵金属铂，并添加稀土金属氧化物、碱或碱土金属氧化物等助剂，但该催化剂负载金属成本高，分散性差，大部分活性位点无法参与反应，造成了材料的浪费。

综上所述，用于常温降解甲醛的催化剂的研究仍需进一步降低成本，同时提高负载金属的分散性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种贵金属负载型催化剂及其制备方法和用途。本发明通过改进贵金属负载型催化剂的制备方法，提高了催化剂活性组分的分散性，从而提高其氧化降解挥发性有机物的性能；本发明所述催化剂对使用条件的耐受性强，可有效降低催化剂使用量，进而降低催化剂成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种贵金属负载型催化剂，所述催化剂包括活性组分贵金属、助剂组分和载体，所述助剂组分为碱金属元素，所述贵金属元素和碱金属元素的摩尔比为1:(9.2～18.4)。

本发明中，所述催化剂中活性组分和助剂组分分别为贵金属和碱金属，两者的比例对催化剂的性能有重要影响，若贵金属元素和碱金属元素的比例偏大，贵金属会出现团聚造成催化剂活性降低，并造成贵金属浪费；而贵金属元素和碱金属元素的比例偏小，则会催化剂上活性位点不足，造成催化剂活性较低。本发明中所述贵金属元素和碱金属元素的摩尔比为1:(9.2～18.4)，例如1:9.2、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18或1:18.4等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，所述贵金属元素为钯元素。

一般而言，贵金属元素包括钌、铑、钯、铂、金或银等，相比于其他几种元素，钯元素成本相对较低，具有一定的成本优势，本发明中优先选择钯作为负载的贵金属。