[发明专利]一种低温降解氟利昂的复合催化剂材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低温降解氟利昂的复合催化剂材料及其制备方法，属于废气净化技术领域。本发明通过溶胶凝胶法制备能低温降解氟利昂的复合催化剂材料Al₂O₃/ZrO₂，该方法不仅制备步骤简单、条件温和，而且反应条件易控制，并且能耗较低，产物无二次污染，符合氟利昂无害化处理的要求，以使得到的Al₂O₃/ZrO₂复合氧化物在催化领域有优良的应用前景。

技术领域

本发明涉及废气净化技术领域，尤其涉及一种低温降解氟利昂的复合催化剂材料的制备方法。

背景技术

目前，氟利昂的无害化处理技术主要包括燃烧法、超临界水法、水泥窖法、化学反应法、等离子体法、微波分解法、光降解催化法等，但这些方法的反应过程中所需的分解温度较高，耗能较大，不适于工业化规模生产。近年来，使用催化剂催化水解氟利昂是较为安全高效的处理方法，所以找到一种性能优良，易制得的催化剂对催化水解氟利昂至关重要。

复合材料Al₂O₃/ZrO₂具有耐高温，抗腐蚀的性能，其中立方相的氧化锆作为主晶相，及氧化锆在1000℃以下始终保持为立方相，晶型稳定，以致使以氧化锆为主催化剂的复合材料用于催化水解氟利昂时表现出热稳定性较好，并具有催化活性高，不会产生二次污染物的优点，因此其可作为催化水解氟利昂的较佳催化剂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种低温降解氟利昂的复合催化剂材料的制备方法，以期解决目前催化水解氟利昂领域催化水解温度较高及现有催化剂稳定性较差等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低温降解氟利昂的复合催化剂材料的制备方法，所述方法具体包括如下步骤：

(1)制备Al₂O₃溶胶：将异丙醇铝与蒸馏水混合后回流搅拌，随后加入硝酸搅拌反应，室温陈化，得到Al₂O₃溶胶；

(2)制备ZrO₂溶胶：在Zr(NO₃)₄溶液中搅拌滴加草酸，升温加热，随后加入聚乙烯醇和丙三醇回流搅拌反应，室温陈化，得到ZrO₂溶胶；

(3)制备Al₂O₃/ZrO₂复合材料：将所述Al₂O₃溶胶和所述ZrO₂溶胶混合后加入N，N-二甲基甲酰胺，恒温搅拌反应，随后陈化、干燥，并经程序升温焙烧制得Al₂O₃/ZrO₂复合材料，即得所述低温降解氟利昂的复合催化剂材料。

优选的，所述步骤(1)中，异丙醇铝与蒸馏水的混合体积比为1:13，及回流搅拌温度为90℃，搅拌时间为1h。

进一步优选的，所述步骤(1)中，硝酸的浓度为2mol/L，加入体积为3mL，及室温陈化时间为24h。

优选的，所述步骤(2)中，Zr(NO₃)₄溶液的浓度为0.6mol/L，草酸的浓度为0.2mol/L，及在所述Zr(NO₃)₄溶液中滴加草酸至n(Zr²⁺):n(H⁺)＝10。

进一步优选的，所述步骤(2)中，回流搅拌反应时间为3h，反应温度为50℃～60℃，及室温陈化时间为12h。

优选的，所述步骤(3)中，搅拌反应温度为30℃，反应时间为45min；及陈化时间为24h。