[发明专利]一种用于VOCs废气催化燃烧Pd基整体式催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于VOCs废气催化燃烧Pd基整体式催化剂，其特征在于：所述催化剂以堇青石蜂窝陶瓷材料为载体，载体外依次涂覆有第一涂层和第二涂层，其中第一涂层以活性Al₂O₃为基础，第二涂层以Pd作为催化活性组分。

2.如权利要求1所述的用于VOCs废气催化燃烧Pd基整体式催化剂，其特征在于：所述堇青石蜂窝陶瓷材料中堇青石成分的质量份数＞90%，第一涂层中活性Al₂O₃的质量百分含量为5-20%，第二涂层中Pd的增重比例为0.03-0.3%。

3.如权利要求1所述的用于VOCs废气催化燃烧Pd基整体式催化剂，其特征在于：所述载体为方形或圆形，载体上开孔数为100-400孔/平方英寸，载体上开孔的形状为方形、六边形或圆形中的一种；所述载体为方形时长为5-15cm、宽为5-15cm、高为5-15cm。

4.如权利要求1-3任一项所述的用于VOCs废气催化燃烧Pd基整体式催化剂的制备方法，其特征在于，步骤为：

（1）将载体置于稀硝酸或草酸中浸泡4-12h，清洗后在80-150℃下烘干1-5h，500-600℃焙烧2-6h；

（2）将经步骤（1）处理的载体采用浸渍或涂覆的方式负载铝溶胶，取出后吹扫掉残液，经烘干、焙烧形成载体上的第一涂层；

（3）将步骤（2）得到的产物采用浸渍或涂覆的方式负载含Pd化合物的浆料，取出后吹扫掉残液，经烘干、焙烧形成载体上的第二层涂层。

5.如权利要求4所述的用于VOCs废气催化燃烧Pd基整体式催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中稀硝酸的浓度为5-10%，草酸的浓度为10-15%。

6.如权利要求4所述的用于VOCs废气催化燃烧Pd基整体式催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）的操作重复若干次，直至第一涂层中活性Al₂O₃的增重比例为5-20%，其中，烘干温度为80-120℃，烘干时间为2-4h，焙烧温度为400-550℃，焙烧时间为2-3.5h。

7.如权利要求4所述的用于VOCs废气催化燃烧Pd基整体式催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）的操作重复若干次，直至第二涂层中Pd的增重比例为0.03-0.3%，其中，烘干温度为120-180℃，烘干时间为2-4h，焙烧温度为650-900℃，焙烧时间为2-5h。

8.如权利要求4所述的用于VOCs废气催化燃烧Pd基整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中铝溶胶的制备方法为：拟薄水铝石粉与去离子水按比例混合，添加尿素，室温下充分搅拌，滴加浓硝酸调节浆液pH=2-5，胶溶反应60-240min，即得稳定的铝溶胶，其中拟薄水铝石粉：去离子水：尿素的质量比为：（3-5）:（25-30）：（1.5-2.5）。

9.如权利要求4所述的用于VOCs废气催化燃烧Pd基整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中含Pd化合物的浆料的制备方法为：将氯化钯加入到去离子水中充分搅拌后，加入(C₆H₉NO)_n充分搅拌后，再加入硼氢化钠溶液，在室温下搅拌2-8h，即得含Pd化合物的浆料，其中氯化钯的摩尔浓度为（4-16）×10^-2mol/L，(C₆H₉NO)_n为PVP-K30其浓度为（5.55-12.95）g /L，硼氢化钠的浓度为（17.5-70）g /L。

10.如权利要求1-3、5-9任一项所述的用于VOCs废气催化燃烧Pd基整体式催化剂作为处理工业挥发性有机废气的应用，其中挥发性有机废气指乙酸乙酯、环己酮、正丁醇、丙酮、苯、甲苯或二甲苯中的一种或多种混合气，在空速18000-22000h^-1将总烃浓度为1800-2200mg/m³的有机废气通过催化剂，其反应器入口温度为100-300℃，实现废气的高效降解。