[发明专利]催化剂及其制备方法

说明书

本申请公开了催化剂及制备方法，该催化剂由载体、活性组分和助剂组成，所述载体是HY分子筛和HZSM‑5分子筛的混合物；活性组分为Pt；助催化剂为V₂O₅。本发明还提供了一种制备催化剂的方法，本发明所提供的催化剂具有如下有益效果：催化剂用于挥发性有机废气净化时能够在温度较低的范围进行，对乙酸乙酯、苯、正己烷、环己烷均具有很高的反应活性，催化剂性能可以通过贵金属铂的含量来调整。

技术领域

本发明涉及一种化学催化剂及其制备方法，尤其涉及一种用于消除挥发性有机物的催化剂及其制备方法。

背景技术

挥发性有机污染物(VOCs)是形成光化学烟雾和臭氧的重要前驱物，VOCs减排已经成为环境工程领域人员的研究重点。治理VOCs的方法多种多样，催化燃烧法因其处理温度相对较低、能耗小、不易产生二次污染等优势，被认为是消除挥发性有机物最有效的方法之一。

中国专利CN109821536A公开了一种用于丙烷完全氧化的Pt-V₂O₅/SnO₂-Nb₂O₅催化剂及其制备方法，催化剂对丙烷具有较好的催化活性和稳定性，而且催化剂制作工艺简单且重现性好。然而催化剂载体的Nb₂O₅价格贵，还有V₂O₅是一种环境不友好物质，影响催化剂的推广使用。中国专利CN110898834A公开了一种用于消除挥发性有机物的催化剂及其制备方法，Pt-MO₃/Nb₂O₅-Al₂O₃-CeVO₄催化剂对苯、甲苯、乙酸乙酯、丙酮、正己醇、乙醚均具有很高的反应活性，但是催化剂的前驱物使用昂贵的乙酰丙酮铂(II)和乙酰丙酮钼。中国专利CN 112007664 A公开了一种消除挥发性有机物的催化剂及其制备方法，该催化剂采用Al₂(SO₄)₃-VOSO₄-ZrO₂为载体，Ag₂O-MoO₃为催化剂助剂，Pt为活性组分，是一种贵金属Pt含量低、催化性能高的用于VOCs完全氧化的催化剂。但是由于催化剂中含有的硫酸根(SO₄^2-)在高温下容易分解，不但造成SOx的二次污染，而且影响催化剂的使用寿命。由于环保要求的不断提高，需要开发性能更优的催化剂。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种催化剂及其制备方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种用于消除挥发性有机物的Pt催化剂，该催化剂由载体、活性组分和助剂组成，所述载体是HY分子筛和HZSM-5分子筛(简称ZSM-5分子筛)的混合物；活性组分为Pt；助催化剂为V₂O₅。V₂O₅-HY-ZSM-5载体是通过HY分子筛、ZSM-5分子筛加到草酸氧钒(VOC₂O₄·5H₂O)溶液中，混合均匀后在100℃下旋转蒸发仪中去除水分，然后在马弗炉中500℃焙烧4小时，得到V₂O₅-HY-ZSM-5混合物。将上述V₂O₅-HY-ZSM-5混合物在1wt％浓度的正丁胺水溶液浸泡1小时，然后滤去液体，在80℃烘箱中干燥4小时。然后，将正丁胺处理过的V₂O₅-HY-ZSM-5混合物浸渍硝酸铂溶液，在旋转蒸发仪中100℃去除水分，然后放入管式炉中，通入含有2％氧气的氧气-氮气混合气，以10℃/分的升温速率升至500℃，保温4小时后切换空气继续焙烧4小时，将温度降低到在250℃通入含5000mg/m³的乙酸丁脂的空气对催化剂活化12小时，得到本发明催化剂。