[发明专利]一种低温高效双金属协同催化净化VOCs催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种VOCs催化剂，其特征在于，所述催化剂包括铈锰钴三元复合氧化物和活性组分；所述铈锰钴三元复合氧化物中，二氧化铈含量质量占比为60％～70％；二氧化锰含量质量占比为20％～30％；二氧化钴含量质量占比为5％～10％；

所述活性组分包括贵金属和过渡金属M；所述活性组分为双金属合金纳米颗粒，所述活性组分的总担载量质量占比为0.01％～1.0％，所述贵金属与所述过渡金属M的摩尔比为1：1；

所述活性组分根据如下方式制备：将贵金属盐溶液和过渡金属盐溶液混合，调节溶液pH至3-5，然后，加入添加剂进行络合反应，持续搅拌；然后，再加入还原剂反应，升高温度到40-90℃，保温2-5h，制备得到活性组分纳米溶胶颗粒，即双金属合金溶胶溶液；将所述铈锰钴三元复合氧化物添加到双金属合金溶胶溶液之中，即得催化剂浆料溶液，将所述催化剂浆料溶液涂覆于蜂窝载体上，经干燥、焙烧得到VOCs催化剂。

2.根据权利要求1所述的VOCs催化剂，其特征在于，

所述活性组分中，贵金属为铂、钯、铑或银中至少一种；

过渡金属M为Cu、Ni、Fe、Mo或Co中的至少一种。

3.一种如权利要求1或2所述VOCs催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

步骤1：制备铈锰钴三元复合氧化物；

步骤2：制备活性组分纳米溶胶颗粒；

步骤3：催化剂浆料的制备：将步骤1制备得到的铈锰钴三元复合氧化物添加到双金属合金溶胶溶液之中，在40℃-90℃的温度范围下持续搅拌1-2h，即得催化剂浆料溶液；

步骤4：将所述催化剂浆料溶液涂覆于蜂窝载体上，经干燥、焙烧得到VOCs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，制备铈锰钴三元复合氧化物方法如下：

在铈前驱体溶液中加入柠檬酸；然后加入锰前驱体溶液，持续搅拌；再加入钴前驱体溶液，在混合溶液中添加氢氧化钠，调整溶液的pH为2-5，在50-80℃温度下，反应6-8h，过滤、干燥、焙烧得铈锰钴三元复合氧化物。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

所述铈前驱体为硝酸铈、醋酸铈中的至少一种；

所述锰前驱体为碳酸锰、醋酸锰中的至少一种；

所述钴前驱体为硝酸钴、醋酸钴中的至少一种；

所述氢氧化钠与柠檬酸的摩尔比例为0.3-0.9；焙烧温度：400℃-550℃，焙烧时间：3h-5h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述贵金属盐包括硝酸铂、硝酸钯、硝酸铑和硝酸银的至少一种；

所述添加剂包括草酸、甘氨酸、柠檬酸、甲酸、乙酸、月桂酸中的一种或几种的组合；

所述添加剂的加入量与双金属合金之间的摩尔比为5-10：1；

所述还原剂包括乙二醇、葡萄糖、硼氢化钠、PVP、VC及其小分子醇类中的任意一种或几种的组合；

所述还原剂与所述双金属合金的摩尔比为2-5：1。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，以拟薄水铝石或铝溶胶水溶液作为粘接剂，将粘接剂球磨处理，备用；将铈锰钴三元复合氧化物添加到双金属合金溶胶溶液之中，同时加入球磨处理好的粘接剂并不断搅拌，形成含催化剂的浆料。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，采用定量注浆方式涂覆于蜂窝载体之上，通过负压抽滤形式，将浆料沿着蜂窝通道均匀分布，干基涂层上载量控制60g/L-120g/L；干燥温度：50-120℃，焙烧温度：450℃-550℃，焙烧时间：3h-10h。