[发明专利]一种用于含氯发挥性有机物催化氧化的铈钴基酸改性催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于含氯发挥性有机物催化氧化的铈钴基酸改性催化剂及其制备方法，催化剂包括载体和负载在载体上的活性组分，所述载体为所述载体为使用改性酸酸化的CeO₂载体，所述活性组分为Co₃O₄或Co(NO₃)₂·6H₂O，所述改性酸为磷酸或硫酸。制作方法包括：制备载体，酸化载体，将活性成分负载到酸化的CeO₂载体上。本发明用于含氯挥发性有机物催化氧化反应时，具有催化剂低温活性高、抗氯中毒性能优异的特点。

技术领域

本发明涉及大气治理技术领域，具体涉及一种用于含氯发挥性有机物催化氧化的铈钴基酸改性催化剂及其制备方法。

背景技术

VOCs是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的简称。根据世界卫生组织 (WHO)对VOCs的定义为：熔点低于室温且沸点在50～260℃之间的挥发性有机化合物的总称。含氯挥发性有机物(Chlorinated Volatile Organic Compounds，CVOCs)是VOCs的重要组成部分。含氯挥发性有机物(CVOCs)为氯代烷烃和氯代烯烃、氯代芳香烃等，主要包括二氯甲烷、四氯化碳、1，2，4-三氯苯、三氯乙烯、氯苯、1，2-二氯苯和·2-二氯乙烷等，CVOCs 的排放主要来源于医药、印刷、橡胶和农药等行业。

二氯甲烷作为一种常见溶剂，被广泛用作工业生产过程中的反应介质，但二氯甲烷会在紫外线照射下光解产生光气和一氧化碳危害环境；二氯甲烷液体及高浓度蒸汽会刺激人体皮肤，危害神经系统，损害肝、肾功能等；同时，因其沸点较低、极易挥发且难以控制，工艺生产过程潜在危害大。

目前治理CVOCs的技术主要有两种，一种是回收技术，主要包括冷凝技术，吸收技术和吸附技术。另一种是消除技术主要包括光催化技术，等离子技术，生物法，催化脱氯加氢法，热力燃烧技术和催化燃烧技术等。相较于其他技术而言，催化燃烧技术具有处理效率高、能量需求小、二次污染少、投资成本低等优点。

针对DCM的物理化学特性，除了催化活性，还需关注催化剂的抗中毒性，由于CVOCs的 C-Cl键相对于C-C和C-H而言键能更低，同时氯的强电负性极易吸附于酸性位点、氧空位点已经贵金属位点上，大量累计的氯会掩盖催化剂活性位点，导致催化剂中毒。因此，开发具有良好抗氯中毒性的催化剂是目前研究的主要方向。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明公开了一种用于含氯发挥性有机物催化氧化的铈钴基酸改性催化剂及其制备方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于含氯发挥性有机物催化氧化的铈钴基酸改性催化剂，包括载体和负载在载体上的活性组分，所述载体为所述载体为使用改性酸酸化的CeO₂载体，所述活性组分为Co₃O₄或Co (NO₃)₂·6H₂O，所述改性酸为磷酸或硫酸。

本发明还公开了一种用于含氯发挥性有机物催化氧化的铈钴基酸改性催化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1.制备载体

将Ce(NO₃)₂·6H₂O升温焙烧，得到CeO₂载体；

S2.酸化载体

将CeO₂载体加入改性酸中，搅拌，烘干，然后进行煅烧，制得酸化的CeO₂载体；

S3.将活性成分负载到酸化的CeO₂载体上。

作为改进，所述载体与活性组分的摩尔比为19：1。