[发明专利]用于氯化氢催化氧化制氯气的催化剂及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于氯化氢催化氧化制氯气的催化剂及制备方法和应用，所述的催化剂中，Al₂O₃的重量含量为24.6～47.2％，SiO₂的重量含量为25.7～47％，以Cu、La、Ce、Pr、Sm和K元素的重量含量计分别为Cu：0.8～16％，La：0.8～9％，Ce：0.7～8％，Pr：0.7～8％，Sm：0.8～9％，K：0.5～5％。本发明的制备过程中，依次采用共沉淀法、粉体混合和浸渍法，具有活性组分分布均匀，不易流失的优点。

技术领域

本发明涉及一种用于氯化氢催化氧化制氯气的催化剂及制备方法和应用。

背景技术

氯化氢催化氧化制氯气是以氯化氢和氧气为原料，在催化剂作用下，在一定温度条件下发生反应制氯气，为放热反应，利用涉氯工业副产氯化氢催化氧化制氯气，可实现氯资源的循环利用。

对于氯化氢催化氧化制氯气的催化剂研究已有报道，如铜系、钌系、铬系催化剂等，制备方法有浸渍法、溶胶-凝胶法等。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于氯化氢催化氧化制氯气的催化剂及制备方法和应用。该催化剂采用共沉淀法和浸渍法制备，具有活性组分分布均匀，不易流失的优点。

本发明的催化剂中，Al₂O₃的重量含量为24.6～47.2％，SiO₂的重量含量为25.7～47％，以Cu、La、Ce、Pr、Sm和K元素的重量含量计分别为Cu：0.8～16％，La：0.8～9％，Ce：0.7～8％，Pr：0.7～8％，Sm：0.8～9％，K：0.5～5％。

所述催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将Cu(NO₃)₂·3H₂O、La(NO₃)₃·6H₂O、Ce(NO₃)₃·6H₂O、Pr(NO₃)₃·6H₂O、Sm(NO₃)₃·和Al(NO₃)₃·9H₂O用去离子水溶解，获得混合溶液；

Cu(NO₃)₂·3H₂O、La(NO₃)₃·6H₂O、Ce(NO₃)₃·6H₂O、Pr(NO₃)₃·6H₂O、Sm(NO₃)₃·6H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O的重量比为3～60.8:2.5～28.1:2.2～24.8:2.2～24.7:2.4～26.6:180.7～347.6；

(2)在搅拌的条件下，向步骤(1)中的混合溶液中缓慢加入(NH4)₂CO₃溶液和氨水，控制pH值约为7.5～8.5，优选8，搅拌2～3h，静置6～10h，抽滤，并依次用去离子水、无水乙醇清洗沉淀物3次，再抽滤，获得沉淀物；

(3)将步骤(2)中获得的沉淀物在100～120℃条件下干燥10～24h，然后在800～900℃条件下焙烧3～6h，获得Cu、La、Ce、Pr、Sm和Al的复合氧化物；