[发明专利]氧化铝载Pd催化剂及其制备方法和在去除大气中异丙醇中的应用

权利要求书

1.一种氧化铝载Pd催化剂，其特征在于，所述催化剂中的氧化铝载体为无定型大比表面积有序介孔氧化铝，介孔氧化铝载体的比表面积为190-250 m²/g，介孔氧化铝载体经过Co改性，其采用一步法制备Co改性的介孔氧化铝载体：室温下，将聚（乙二醇）-block-聚（丙二醇）-block-聚，即P123，溶于无水乙醇中，再加入HNO₃、异丙醇铝和硝酸钴，将混合溶液搅拌5h，再在60℃下干燥48h，将最终凝胶以2℃/min加热至700℃焙烧4h，制得所述Co改性的介孔氧化铝载体；所述催化剂为贵金属负载型催化剂，Pd通过NaBH₄还原负载在介孔氧化铝载体上，Pd占介孔氧化铝载体的0.5 wt.%。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铝载Pd催化剂，其特征在于，所述介孔氧化铝载体的比表面积为214 m²/g； Co占介孔氧化铝载体的5wt.%。

3.权利要求1所述的一种氧化铝载Pd催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）一步法制备Co改性的介孔氧化铝载体：室温下，将聚（乙二醇）-block-聚（丙二醇）-block-聚，即P123，溶于无水乙醇中，再加入HNO₃、异丙醇铝和硝酸钴，将混合溶液搅拌5h，再在60℃下干燥48h，将最终凝胶以2℃/min加热至700℃焙烧4h，制得所述Co改性的介孔氧化铝载体；

（2）利用NaBH₄还原法在上述介孔氧化铝载体上负载Pd：将PVA与PdCl₂溶液冰浴下搅拌，再加入NaBH₄溶液和所述Co改性的介孔氧化铝载体搅拌2h，水洗过滤，最后经80℃、12h烘干，最终制得所述氧化铝载Pd催化剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中， 反应混合物异丙

醇铝 / P123 / Et-OH / HNO₃的摩尔比为0.027 /0.0005/1/0.1。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中：室温下，将4gP123用作软模板溶于80ml无水乙醇中，加6.4ml HNO₃调节溶液的pH值，随后将36mmol作为铝源的异丙醇铝及负载量达5wt.%的硝酸钴加入到上述溶液中，得到混合溶液。

6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，PVA的质量为Pd的质量的1.5倍，NaBH₄的摩尔质量是Pd的摩尔质量的5倍，Pd占介孔氧化铝载体的0.5wt.%。

7.权利要求1所述的一种氧化铝载Pd催化剂的应用，其特征在于，所述催化剂用于去除大气中的异丙醇。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述催化剂在去除异丙醇前需进行H₂还原处理，所述还原处理：在H₂ 流量为40 ml/min的气氛下300 ℃还原2小时。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，氧化铝载Pd催化剂去除大气中异丙醇的条件为：在固定床微型反应器中，反应气体采用O₂与N₂体积比为3:7，总流量为100 ml/min进行催化燃烧去除异丙醇，在高空速60000 ml/h下进行；反应的T₅₀是206 ℃，T₉₀是234 ℃，在240℃即可实现异丙醇的完全转化。

10.根据权利要求7-9任意之一所述的应用，其特征在于，所述异丙醇的初始浓度为500ppm；所述氧化铝载Pd催化剂的使用量是100mg。