[发明专利]一种耐杂原子燃烧催化剂、其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种耐杂原子燃烧催化剂、其制备方法和应用，耐杂原子燃烧催化剂包括复合基体和活性组分；复合基体包括蜂窝载体和复合氧化物；复合氧化物涂覆在蜂窝载体的表面；复合氧化物包括Al₂O₃和L酸金属氧化物；活性组分通过浸渍负载在复合基体上，活性组分包括贵金属，贵金属选自Pt、Pd中的至少一种。本发明公开的耐杂原子燃烧催化剂净化含硫、含氯等杂原子挥发性有机物(VOCs)气氛，具有较高的活性和稳定性，克服了传统燃烧催化剂在含硫、含氯气氛下易失活的缺点。催化剂制备工艺简单，成本低，适用于含杂原子VOCs气体的高效脱除净化。

技术领域

本申请涉及一种耐杂原子燃烧催化剂、其制备方法和应用，属于催化剂以及环境保护领域。

背景技术

目前VOCs脱除技术主要有吸附法、直接燃烧法、低温等离子体法和催化燃烧法，其中催化燃烧法因具有起燃温度低、处理效率高及不易生成二次污染等优势，被认为是治理VOCs最具有前景的技术之一。针对含硫、含卤素等杂原子的挥发性有机物燃烧催化剂，在催化反应过程中活性位易遭受卤素和硫的侵蚀，造成催化剂的失活，可能是由于典型含硫、含卤素 VOCs燃烧过程中形成的SO₂和卤素X^-或X₂易残留在催化剂表面导致 Lewis酸性位增加，并进一步生成硫酸盐或ROX(R为活性组分)，因此通过调控催化剂的表面酸性，对于催化剂抗中毒性能研究尤为重要。中国专利CN102553585A公开了一种用于瓦斯气脱氧的耐硫催化剂及其制备方法和应用，在催化剂中添加了Mo，需要预硫化才能保证催化剂的耐硫性能，而且催化剂的活性不高。中国专利CN105709854A公开了一种金属基体催化燃烧催化剂及其制备方法，金属基体的催化剂在高水蒸汽、高SO₂工况下，无法长时间稳定运行。中国专利CN10389425A公开了一种用于多氯代芳香烃催化燃烧的催化剂，其为Fe、Ni、Cr、Bi或Mn掺杂四氧化三钴，该催化剂催化活性高，抗氯中毒能力强，但结构脆弱，无法适用于高空速下的废气处理。因此，亟需寻找一种催化活性高、耐杂原子的燃烧催化剂。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种耐杂原子燃烧催化剂，该耐杂原子燃烧催化剂制备工艺简单、制造成本低、抗毒性好。

本申请的一方面，提供了一种耐杂原子燃烧催化剂，所述耐杂原子燃烧催化剂包括复合基体和活性组分；所述复合基体包括蜂窝载体和复合氧化物；所述复合氧化物涂覆在所述蜂窝载体的表面；所述复合氧化物包括 Al₂O₃和L酸金属氧化物；所述活性组分通过浸渍负载在所述复合基体上，所述活性组分包括贵金属，所述贵金属选自Pt、Pd中的至少一种。

可选地，在所述复合氧化物中，所述L酸金属氧化物包括Cr₂O₃、V₂O₅、 CeO₂、ZrO₂、Nb₂O₅、WO₃、MoO₃中的至少一种。

可选地，在所述复合氧化物中，所述Al₂O₃和L酸金属氧化物的质量比1：0.05～1：1。

可选地，所述Al₂O₃在所述耐杂原子燃烧催化剂中的质量百分含量为 0.01～30wt％；其中，所述耐杂原子燃烧催化剂的质量以蜂窝载体的质量计。

可选地，所述L酸金属氧化物在所述耐杂原子燃烧催化剂中的质量百分含量为0.01～30wt％；其中，所述耐杂原子燃烧催化剂的质量以蜂窝陶瓷载体的质量计。

可选地，所述活性组分在所述耐杂原子燃烧催化剂中的质量百分含量为0.01～2.0wt％；其中，所述耐杂原子燃烧催化剂的质量以蜂窝陶瓷载体的质量计。

可选地，所述蜂窝载体包括堇青石蜂窝陶瓷或者金属蜂窝。