[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

说明书

本发明涉及催化剂制备技术领域，尤其属于工业废气VOCs净化等催化剂研究制备技术领域，特别涉及一种低温高效双金属协同催化净化VOCs催化剂及制备方法。贵金属离子与过渡金属离子进行双金属合金化，实现低温高效催化氧化，及其活性粒子自身的稳定性，在长时间高温环境下，抑制活性粒子发生迁移，较好的保持活性粒子的高分散性和稳定的纳米颗粒尺度，从而实现长使用寿命；合适配比含量的铈、锰、钴形成的复合氧化物，及其适宜的活性物种双金属进行匹配，实现各复合氧化物性能的充分发挥，及其与活性物种的强相互作用力，在保证高效催化性能及其长使用寿命的情况下，进一步减少贵金属活性物种的使用量，从而显著降低成本，为工业化应用及推广奠定基础。

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，尤其属于工业废气VOCs净化等催化剂研究制备技术领域，特别涉及一种低温高效双金属协同催化净化VOCs催化剂及制备方法。

背景技术

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，简称VOCs)是一类在常压下沸点低于260℃或是在常温下饱和蒸气压高于70.91Pa的有机化合物。VOCs种类繁多，主要有芳香烃、烷烃类，醚类，醇类，酯类，苯类及其含氧衍生物。VOCs来源广泛，主要包括石化、化工、喷涂，印刷包装、有机溶剂生产、垃圾燃烧、建筑装修、制药、电子等工业废气。VOCs排放到大气中，在光照作用下，与化石燃料燃烧后的排放物(NOx，SOx)形成溶胶颗粒，进而造成雾霾，轻则刺激皮肤、体表粘膜，影响人体免疫功能，重则致癌，引发白血病、鼻咽癌或其他恶性肿瘤，给人体健康带来极大危害。

面对日益严重的环境污染形势，我国政府对VOCs的排放限制越来越严格。目前国内外治理VOCs技术众多，有冷凝吸附回收法，生物净化法，直接燃烧法，催化燃烧法等；在众多技术中，催化燃烧技术法因为能耗低，无二次污染，具有绿色低碳排放特点，已成为处理VOCs的主流技术和发展方向。它借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下进行完全燃烧，将VOCs氧化为CO₂和H₂O，并放出大量热量实现反应的自供热，同时进行热回收，实现节能，实现整个过程最大程度节能。与其它处理技术比较，催化燃烧具有适用范围广、起燃温度低、能耗低、效率高、无二次污染等优点，而该技术的核心则是优良的催化剂。

为了进一步降低催化剂成本，且实现催化剂低温高效性能，降低催化剂对VOCs完全起燃温度，保持长时间使用寿命，将会极大的增强催化燃烧技术的应用范围和应用成本。根据上述要求，结合目前催化剂存在使用寿命短，起燃温度需要进一步降低，成本较高等问题，提出一种双金属协同催化，降低贵金属活性物种用量，以降低成本；同时采用双金属合金纳米颗粒存在的形式，提高其与催化材料的作用力，增加催化剂的使用寿命的同时，提高其低温催化活性，最终提出一种低温高效双金属协同催化净化VOCs催化剂及其制备工艺。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的催化剂使用寿命短，起燃温度较高的问题，提供一种低温高效双金属协同催化净化VOCs催化剂及制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种VOCs催化剂，所述催化剂包括铈锰钴三元复合氧化物和活性组分；

所述活性组分包括贵金属和过渡金属M；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的摩尔比范围为1-5：1。其中，金属负载量(担载量)wt％＝负载的金属质量/载体质量×100％。