[发明专利]一种催化氧化VOCs的高负载钒-氧化钛催化剂及其制备方法与用途

权利要求书

1.一种催化氧化VOCs的高负载钒-氧化钛催化剂，其特征在于：所述催化氧化VOCs的高负载钒-氧化钛催化剂包括载体和活性组分；

所述载体为锐钛矿晶型的氧化钛；所述活性组分包括五氧化二钒；

以载体质量为100％计，所述活性组分的含量为10-50wt％；

所述催化氧化VOCs的高负载钒-氧化钛催化剂的比表面积为100-250m²/g；

所述催化剂还包括助催化剂；

所述助催化剂中金属离子与载体中钛离子的摩尔比≤0.2:1；

所述助催化剂包括三氧化二铬、氧化钨、氧化钼、二氧化铈或氧化铼中的任意一种或至少两种的组合；

所述催化氧化VOCs的高负载钒-氧化钛催化剂采用如下制备方法得到，所述制备方法包括：

(1)将钛源和醋酸依次溶解于前驱体溶液中，同时进行搅拌，搅拌后进行高温反应，然后将反应产物依次进行洗涤和烘干后得到MOF模板；

(2)混合可溶性钒源溶液和助催化剂金属盐溶液，得到混合溶液；

(3)将步骤(1)所得MOF模板浸渍到步骤(2)所得混合溶液中，依次进行蒸发、焙烧后得到催化氧化VOCs的高负载钒-氧化钛催化剂；

步骤(3)所述混合溶液中钒离子与MOF模板的摩尔比为(0.2-0.8):1。

2.一种如权利要求1所述催化氧化VOCs的高负载钒-氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将钛源和醋酸依次溶解于前驱体溶液中，同时进行搅拌，搅拌后进行高温反应，然后将反应产物依次进行洗涤和烘干后得到MOF模板；

(2)混合可溶性钒源溶液和助催化剂金属盐溶液，得到混合溶液；

(3)将步骤(1)所得MOF模板浸渍到步骤(2)所得混合溶液中，依次进行蒸发、焙烧后得到催化氧化VOCs的高负载钒-氧化钛催化剂；

步骤(3)所述混合溶液中钒离子与MOF模板的摩尔比为(0.2-0.8):1。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述前驱体溶液包括含羧酸类有机配体的有机溶液。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶液的浓度为0.1-0.5mol/L。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含羧酸类有机配体包括对苯二甲酸、均苯三甲酸、偏苯三甲酸、5-咪唑基-1,3-苯二甲酸、2,6-萘二甲酸中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，有机溶液所用有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺和甲醇。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述N,N-二甲基甲酰胺和甲醇的体积比为(6-12):1。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述醋酸与前驱体溶液的体积比为(0.06-0.18):1。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钛源包括钛酸异丙酯和/或钛酸四丁酯。

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钛源中钛离子与前驱体溶液的摩尔比为(0.5-0.8):1。

11.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述高温反应的温度为120-160℃。

12.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述高温反应的时间为16-30h。

13.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述烘干的温度为100-150℃。