[发明专利]整体式催化剂及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种整体式催化剂及其制备方法和用途。整体式催化剂包括：基体，所述基体具有多孔道结构；催化剂涂层，所述催化剂涂层与所述基体相接触，且覆盖于所述基体的表面；其中，所述催化剂涂层催化助剂和催化活性成分，所述催化活性成分包含有铈氧化物、铜氧化物以及钴氧化物；所述催化助剂包括铝氧化物。本发明的整体式催化剂的负载量高，催化活性优异。进一步地，本发明的整体式催化剂的制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。

技术领域

本发明涉及一种整体式催化剂及其制备方法和用途，特别涉及一种应用于含氮VOCs催化氧化的整体式催化剂及其制备方法和用途，属于大气污染控制技术领域。

背景技术

近年来，挥发性有机物(VOCs)排放治理成先进环保行业关注的点之一，其中含氮挥发性有机物是VOCs中较为难处理的一类有机物。以丙烯腈(AN)的废气为例，目前其VOCs废气处理的寻常催化氧化工艺无法完全遵循《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)、《石油炼制工业污染物排放标准》GB 31570-2015和江苏省《大气污染物综合排放标准》(DB32/4041-2021)排放限值(非甲烷总烃及丙烯腈废气的排放限值分别为60mg/m³和0.5mg/m³)，治理难度较大。

目前治理含氮挥发性有机物有效可行的方法之一是催化燃烧法，可以在无火焰情况下，将含氮挥发性有机物催化氧化成氮气、水以及二氧化碳。根据活性组分的不同，将VOCs催化剂可分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂；非贵金属由于其价格低、储量丰富、良好的氧化还原能力，有望代填贵金属催化剂的应用；但是，现有技术中制备出的非贵金属催化活性低，有效活性负载量低等问题，限制其应用。

引用文献1公开一种整体式催化剂及其制备方法和应用。该整体式催化剂包括整体式电热合金载体和负载在电热合金载体上的催化剂涂层，所述催化剂涂层为贵金属或过渡金属氧化物。其制法为：将整体式电热合金载体置于含催化剂涂层层料的浆液中浸渍，烘干，煅烧，即得整体式催化剂。其在烟气脱硝中的应用为：先向整体式电热合金载体中通入电流至催化剂的温度为150-500℃，然后通入烟气进行脱硝处理。但是该整体式催化剂采用的是整体式电热合金载体，不能用于催化氧化含氮挥发性有机物。

引用文献2公开一种用于制备蜂窝陶瓷催化剂的涂覆料浆及制浆方法。该涂覆料浆按质量百分数计，包含如下组分：结构引导剂0.1-10％，有机添加剂0.1-10％，助剂0.01-30％，催化剂纳米粉体5-20％和去离子水余量。但是该催化剂用于汽车尾气催化净化中的应用，不能用于催化氧化含氮挥发性有机物。

引用文献：

引用文献1：CN104069867A

引用文献2：CN109107568A

发明内容

发明要解决的问题

鉴于现有技术中存在的技术问题，本发明首先提供一种整体式催化剂。本发明的整体式催化剂的负载量高，催化活性优异。

进一步地，本发明还提供一种整体式催化剂的制备方法，该制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。

用于解决问题的方案

[1]、一种整体式催化剂，其包括：

基体，所述基体具有多孔道结构；

催化剂涂层，所述催化剂涂层与所述基体相接触，且覆盖于所述基体的表面；其中

所述催化剂涂层催化助剂和催化活性成分，所述催化活性成分包含有铈氧化物、铜氧化物以及钴氧化物；所述催化助剂包括铝氧化物。

[2]、根据上述[1]所述的整体式催化剂，其中，通过使用粘结剂使所述催化剂涂层覆盖于所述基体的表面；优选地，以所述整体式催化剂的总质量为100％计，所述催化剂涂层的含量为15-25％。