[发明专利]贵金属-分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用

说明书

本发明提出本发明涉及一种贵金属‑分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用，该贵金属‑分子筛/多孔陶瓷催化剂在180℃的甲苯转化率达到80％以上，在220℃的甲苯转化率达到90％以上。该催化剂具有较低的起燃活性，且制备工艺简单、操作方便、成本低、脱除效率高，具有明显的工业应用价值。

技术领域

本发明属于催化剂应用领域，涉及一种贵金属-分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用。

背景技术

近年来，随着我国社会经济的快速发展以及居民生活水平的提高，中国科学院发布的“大气灰霾追，因与控制”专项研究结果表明，餐饮油烟排放已和机动车排放、采暖排污等一起成为北京市强霾污染的主要污染源，是空气污染的又一元凶。家庭烹饪油烟的污染问题，与中国传统饮食中煎、炒、烤、炸等烹饪方式较多有关，介于家庭烹饪油烟量大、面广、高度分散的排放特点，控制厨房油烟的排放对保护大气环境、减少城市雾霾具有重要的现实意义。

油烟污染控制要有效去除油烟中的颗粒物和VOC。目前，油烟净化技术主要包括机械净化法、静电沉积法、洗涤吸收法、过滤吸附法、生物降解法等，但这些方法都需要配置大型的设备，针对家庭油烟机来说不太合适，并且额外的增加高昂的费用，大部分居民也很难接受。现在居民使用的往往是吸油烟机，是一种净化厨房环境的厨房电器。它安装在厨房炉灶上方，能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟迅速抽走，排出室外，同时将油烟冷凝收集，减少污染，净化空气，但是吸油烟机并不能处理油烟，只是将油烟由室内抽往室外，直接排放到大气中，在油烟机内冷凝下来的残油污需要定期进行清洗，这些清理的油污也是直接排放到居民污水系统，造成二次污染。所以目前所采用的家用油烟废气净化技术在净化效率、处理成本、能耗等方面并不完善，越来越无法缓解油烟废气带来的危害。

发明内容

本发明提供了一种贵金属-分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用，该催化剂具有较低的起燃活性，且制备工艺简单、操作方便、成本低、脱除效率高，具有明显的工业应用价值。

为了达到上述目的，本发明提供了一种贵金属-分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用，所述催化剂在180℃的甲苯转化率达到80％以上，在220℃的甲苯转化率达到90％以上。

作为优选，所述催化剂通过如下方法制备得到：

将硅源、铝源、有机模板剂添加至水中，调节至碱性，配成分子筛母液；

将分子筛母液与预处理后的多孔陶瓷载体一同置于水热反应釜中进行晶化，晶化后，吹尽孔道中多余的浆料并进行干燥；

将晶化后的多孔陶瓷载体静置在贵金属溶液中，静置后，高温焙烧去除有机模板剂，得到所述催化剂。

上述方案中，将分子筛母液与预处理后的多孔陶瓷载体一同进行晶化，而非先晶化得到分子筛，再将蜂窝陶瓷浸渍在分子筛溶液中，目的在于可使原位晶化涂层与蜂窝陶瓷结合更紧密。

作为优选，所述硅源与铝源的摩尔比为(10-30)：1，所述硅源与有机模板剂的摩尔比为(0.5-1.5)：1。可以理解的是，为了得到后续晶化步骤中使用的有效分子筛母液，本方案中对硅源、铝源与有机模板剂的摩尔比进行了限定，其中，所述硅源与铝源的摩尔比还可以为16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1或上述范围内的任意比值，优选为(10-15)：1，例如11:1、12:1、13:1、14:1等。所述硅源与有机模板剂的摩尔比还可以为1.0:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1或上述范围内的任意比值，优选为(0.7-1.0)：1，例如0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1等。

作为优选，所述硅源选自二氧化硅、正硅酸乙酯、硅酸中的至少一种；所述铝源选自异丙醇铝、硫酸铝、偏铝酸钠、氢氧化铝、硫酸铝钾、氯化铝、氧化铝中的至少一种；所述有机模板剂选自三乙胺、四甲基氢氧化铵、四丙基氢氧化胺中的至少一种。