[发明专利]VOCs催化净化用铂基规整催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种VOCs催化净化用铂基规整催化剂的制备方法及其应用，将铝金属蜂窝基底置于PdCl₂活化液中浸泡，得到活化后的铝金属蜂窝基底；将活化后的铝金属蜂窝基底置于由H₂PtCl₆、浓氨水、乙二胺四乙酸二钠、无水乙二胺、次亚磷酸钠和硼氢化钠配制的化学自沉积混合液中浸泡，得到催化剂中间品；将催化剂中间品进行干燥和有氧焙烧，即得铂基规整催化剂。本发明制备的铂基规整催化剂中，由于铂活性组分颗粒是在铝金属蜂窝基底表面直接原位析出形成的微米厚度铂活性组分薄层，所以铂组分在铝金属蜂窝基底表面负载牢固，在弯曲测试和粘胶带测试中均无起皮和脱落现象。

技术领域

本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种VOCs催化净化用铂基规整催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

挥发性有机化合物(Volatile Organic compounds，简称VOCs)是形成PM2.5的重要前体物，是造成城市群雾霾污染的诱因之一。当前蓄热式催化燃烧技术被认为是处理高流量和中低浓度VOCs的最有效的方法，其核心就是低温规整催化剂。铂基规整催化剂由于低温催化活性最优，故在VOCs催化净化中广泛采用。其中铝金属蜂窝基底因为机械强度高、耐冲击、易于加工和传质传热快速等优点，因此是铂基规整催化剂常用的载体类型之一。但铝金属蜂窝基底表面光滑且基本无孔，采用传统浸渍法或涂覆技术很难牢固负载活性组分铂，导致催化剂在使用中活性组分脱落而失活。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种VOCs催化净化用铂基规整催化剂的制备方法及其应用，采用新型化学自沉积技术在铝金属蜂窝基底上牢固负载贵金属铂活性组分制备规整催化剂，并应用于VOCs催化净化领域。

根据本发明的一个方面，提出了一种铂基规整催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：将铝金属蜂窝基底置于PdCl₂活化液中浸泡，得到活化后的铝金属蜂窝基底；

S2：将活化后的铝金属蜂窝基底置于由H₂PtCl₆、浓氨水、乙二胺四乙酸二钠、无水乙二胺、次亚磷酸钠和硼氢化钠配制的化学自沉积混合液中浸泡，得到催化剂中间品；

S3：将所述催化剂中间品进行干燥和有氧焙烧，即得所述铂基规整催化剂。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述PdCl₂活化液的浓度为0.01-0.03mmol/L。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述浸泡的温度为35-45℃，浸泡的时间为2-10min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述化学自沉积混合液中H₂PtCl₆的浓度为0.1-1.0mmol/L、浓氨水的浓度为50-200mmol/L、乙二胺四乙酸二钠的浓度为10-50mmol/L、无水乙二胺的浓度为10-50mmol/L、次亚磷酸钠的浓度为30-80mmol/L、硼氢化钠的浓度为30-80mmol/L。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述浸泡的温度为20-70℃，浸泡的时间为2-10h。

在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述干燥的温度为70-90℃，干燥的时间为5-10h。

在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述焙烧的温度为300-600℃，焙烧的时间为3-10h。

在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述焙烧的气氛为空气。

在本发明的一些实施方式中，所述铂基规整催化剂中贵金属铂的质量百分含量为0.05wt％-0.50wt％。