一种抗硫催化剂、制备方法及应用

技术领域

本发明涉及一种抗硫催化剂及其制备方法，属于催化剂技术领域。

背景技术

按照世界卫生组织的定义，如果在气压101.32kPa下，该化合物的沸点在50℃-250℃，就是挥发性有机物(volatile organic compounds，VOCs)。它们会在常温下以气体形式存在。按其化学结构的不同，可以进一步分为八类：烷类、芳烃类、烯类、卤代烃类、酯类、醛类、酮类和其他。VOCs的主要成分有：烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括：苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。近年来，随着工业化的发展，大量的有机废气也随之被排放，其中石化、现代煤化工、化工(涂料、油墨、胶黏剂、制药、农药、焦化)、工业涂装(汽车整车、家具、工程机械、工业涂装)、包装印刷(塑料、纸、金属包装印刷)和油品储运销等行业的废气成为大气VOCs的主要来源。

挥发性有机物VOCs的危害十分明显。当居室中挥发性有机物浓度超过一定浓度时，在短时间内人们感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力；严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退；挥发性有机物伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统；其中还包含了很多致癌物质等。因此，VOCs会引起严重的环境污染，在工业生产过程中需对VOCs进行处理。

目前，工业中常用的VOCs处理技术有吸附技术、热力焚烧技术、生物技术、催化燃烧技术、等离子体技术等。其中催化燃烧技术因具有处理效率高、无二次污染、可以在较低温度下将VOCs转化为CO

发明内容

本发明提供了一种抗硫催化剂及其制备方法，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种抗硫催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1，称取SiO

S2，向所述混合溶液中加入贵金属活性组分，超声搅拌，混合均匀，得到涂层浆料；

S3，将陶瓷载体完全浸入到所述浆料中，通过气流吹扫孔隙中的多余浆液，然后烘干10～50min，最后在350～1000℃煅烧，得到抗硫催化剂。

作为进一步改进的，所述金属复合物选自CeO

作为进一步改进的，所述贵金属活性组分Pt、Pd、Ru中的一种或两种。

作为进一步改进的，所述SiO

作为进一步改进的，所述陶瓷载体为蜂窝陶瓷载体。

作为进一步改进的，在步骤S1之后还包括：S11，向混合溶液中加入聚乙烯醇进行搅拌。

作为进一步改进的，在步骤S11之后还包括：S12，调节pH为7-13。

作为进一步改进的，所述超声搅拌的时间为50-240min。

一种上述的制备方法制备的抗硫催化剂。

一种上述的抗硫催化剂在挥发性有机物处理中的应用。

本发明的有益效果是：

本发明抗硫催化燃烧催化剂的涂层中加入TiO

本发明通过简单的混合搅拌获得涂层，然后浸渍涂覆于载体表面，具有制备工艺和设备简单易操作等优点。

本发明所制催化剂在硫化处理后对丙烷、甲烷等废气依然具有较高的催化效率和良好的耐高温稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实例1的催化剂硫化前和硫化后，催化剂对丙烷(C

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明提供一种抗硫催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1，称取SiO

S2，向所述混合溶液中加入贵金属活性组分，超声搅拌，混合均匀，得到涂层浆料；

S3，将陶瓷载体完全浸入到所述浆料中，通过气流吹扫孔隙中的多余浆液，然后烘干10～50min，最后在350～1000℃煅烧，得到抗硫催化剂。

作为进一步改进的，所述金属复合物选自CeO

作为进一步改进的，所述贵金属活性组分Pt、Pd、Ru中的一种或两种。

作为进一步改进的，所述SiO

作为进一步改进的，所述陶瓷载体为蜂窝陶瓷载体。

作为进一步改进的，在步骤S1之后还包括：S11，向混合溶液中加入聚乙烯醇进行搅拌。加入聚乙烯醇能够增加涂层浆料的附着力，使得浆料能有效附着在载体表面，提高催化剂的耐高温稳定性。

作为进一步改进的，在步骤S11之后还包括：S12，调节pH为7-13。在此pH范围，能保证催化剂的催化活性和耐高温稳定性。

作为进一步改进的，所述超声搅拌的时间为50-240min，在此范围能保证充分搅拌均匀，防止涂层浆料中出现大颗粒，有效防止涂层脱落和活性组分的减少，增强催化剂的催化活性和耐高温稳定性。

一种上述的制备方法制备的抗硫催化剂。

一种上述的抗硫催化剂在挥发性有机物处理中的应用。

实施例1

本实施例的制备方法包括以下步骤：

A、按质量分数称取15％SiO

B、将SiO

C、然后加入TiO

D、最后向上述溶液中加入Pt，在超声装置中超声搅拌100min，充分混合均匀，得到涂层浆料；

E、将100mm×100mm×50mm的蜂窝陶瓷载体完全浸入到上述制备的浆料中，通过空气流吹扫孔隙中多余的浆液，在微波中烘干40min，最后在空气氛围下600℃煅烧，得到抗硫催化剂。

将制备好的催化剂在50ppmSO

实施例2

本实施例的制备方法包括以下步骤：

A、按质量分数称取10％SiO

B、将SiO

C、然后加入TiO

D、最后向上述溶液中加入Pt，在超声装置中超声搅拌120min，充分混合均匀，得到涂层浆料；

E、将100mm×100mm×50mm的蜂窝陶瓷载体完全浸入到上述制备的浆料中，通过空气流吹扫孔隙中多余的浆液，在微波中烘干30min，最后在空气氛围下800℃煅烧，得到抗硫催化剂。

实施例3

本实施例的制备方法包括以下步骤：

A、按质量分数称取10％SiO

B、将SiO

C、然后加入TiO

D、最后向上述溶液中加入Pt，在超声装置中超声搅拌160min，充分混合均匀，得到涂层浆料；

E、将100mm×100mm×50mm的蜂窝陶瓷载体完全浸入到上述制备的浆料中，通过空气流吹扫孔隙中多余的浆液，在微波中烘干50min，最后在空气氛围下500℃煅烧，得到抗硫催化剂。

实施例4

本实施例的制备方法包括以下步骤：

A、按质量分数称取10％SiO

B、将SiO

C、然后加入TiO

D、最后向上述溶液中加入Pt，在超声装置中超声搅拌200min，充分混合均匀，得到涂层浆料；

E、将100mm×100mm×50mm的蜂窝陶瓷载体完全浸入到上述制备的浆料中，通过空气流吹扫孔隙中多余的浆液，在微波中烘干40min，最后在空气氛围下600℃煅烧，得到抗硫催化剂。

对比例1

不加入TiO

对比例2

不加入Co-Mn和Ce-Zr粉末，其他操作与实施例1基本相同。

对比例3

不加入SiO

为了评价各催化剂对含硫有机废气的处理效果，对催化剂进行实验评价。

将上述实例1-4和对比例1-3制备好的催化剂在50ppmSO

表1催化剂对废气的净化处理效果

由表1的数据可知，实施例1至4的T

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。