CN103433025B - 一种锆稳定的Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含氯有机废气燃烧催化剂的制备方法，特别是涉及锆稳定的Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂的制备方法，以硝酸亚铈、硝酸氧锆和硝酸铬为原料，采用共沉淀法制备Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂，本发明采用廉价的硝酸亚铈和硝酸铬为原料，采用共沉淀法制得Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂，制备工艺简单，催化剂成本低，是一种高活性和高稳定性的含氯有机废气燃烧催化剂。且生成CO2和HCl的选择性高和无多氯烃等副产物产生，对催化燃烧技术的广泛应用具有重要的意义。

Description

一种锆稳定的Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种含氯有机废气燃烧催化剂的制备方法，特别是涉及锆稳定的Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂的制备方法。
背景技术
CVOCs是一类常见的大气污染物，不仅会对环境造成极为恶劣的影响，而且对人体健康有着极大的危害。随着工业的发展，CVOCs因具有良好溶解性能和高稳定性而在化工过程中得到广泛的应用，因此而造成的环境问题日益引起人们的重视。近年来，关于CVOCs排放方面的环保立法也越来越严格。对回收利用价值不高的含氯VOCs有多种销毁方法，其中催化氧化是因为起燃温度低、能耗小、二次污染小而被认为是最节能高效且经济可行的方法，因此近年来相关催化材料的研究受到人们广泛关注。
发明内容
本发明的目的是提供一种高活性和高稳定性的含氯有机废气燃烧催化剂，具体是指锆稳定的Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂的制备方法。
本发明的具体技术方案如下：
本发明公开了一种锆稳定的Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂的制备方法，以硝酸亚铈、硝酸氧锆和硝酸铬为原料，采用共沉淀法制备Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂，制备步骤是：
（1）、按所述（Ce+Zr）/Cr和Ce/Zr的摩尔比，将硝酸亚铈[Ce(NO3)3·6H2O]、硝酸氧锆[ZrO(NO3)2·6H2O]和硝酸铬[Cr(NO3)3·9H2O]溶解在300ml水中，搅拌均匀后滴加氨水调至pH值为10，继续搅拌0.5小时后静置老化12小时；
（2）、过滤后的沉淀物用蒸馏水抽滤洗涤数次至滤液呈中性，再采用不同的干燥方法进行干燥处理；
（3）、空气气氛中在500℃下焙烧2小时，制得Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂。
作为进一步的改进，本发明所述的不同的干燥方法为沉淀物直接烘箱干燥或沉淀物再用无水乙醇洗涤数次后超临界干燥。
作为进一步的改进，本发明所述的烘箱干燥温度为110℃，所述的超临界干燥条件为压力7MPa、温度265℃，无水乙醇为超临界介质。
作为进一步的改进，本发明所述的(Ce+Zr)/Cr的摩尔比为4:1,Ce/Zr的摩尔比为4:1～1:2。
作为进一步的改进，本发明所述的Ce/Zr的摩尔比为1:1。
本发明所提供的Cr-Ce复合氧化物催化剂的制备方法，具有如下优点：
采用廉价的硝酸亚铈和硝酸铬为原料，采用共沉淀法制得Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂，制备工艺简单，催化剂成本低，是一种高活性和高稳定性的含氯有机废气燃烧催化剂。且生成CO2和HCl的选择性高和无多氯烃等副产物产生，对催化燃烧技术的广泛应用具有重要的意义。
具体实施方式:
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步具体地说明：
实施例1
将10.43g硝酸亚铈、8.15g硝酸氧锆和4.81g硝酸铬溶解在300ml水中，混合均匀后滴加氨水至pH值为10，继续搅拌0.5小时后静置老化12小时；过滤后的沉淀物用蒸馏水抽滤洗涤数次至滤液呈中性，再用无水乙醇洗涤数次后采用超临界干燥处理；空气气氛中在500℃下焙烧2小时，制得Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂，催化剂中(Ce+Zr)/Cr的摩尔比为4:1,Ce/Zr的摩尔比为1:1。为了比较催化剂的热稳定性，该催化剂再在空气气氛中700℃下焙烧4小时。
实施例2
用实施例1相同的操作，不同之处在于：过滤后的沉淀物用蒸馏水抽滤洗涤数次至滤液呈中性，采用烘箱干燥（110℃）处理。
实施例3
用实施例1相同的操作，不同之处在于：将硝酸亚铈的用量改为16.69g，硝酸氧锆的用量改为3.26g，该催化剂中Ce/Zr的摩尔比为4:1。
实施例4
用实施例1相同的操作，不同之处在于：将硝酸亚铈的用量改为6.95g，硝酸氧锆的用量改为10.86g，该催化剂中Ce/Zr的摩尔比为1:2。
实施例5
用实施例1相同的操作，不同之处在于：将硝酸亚铈的用量改为18.54g，硝酸氧锆的用量改为1.81g，该催化剂中Ce/Zr的摩尔比为8:1。
实施例6
用实施例1相同的操作，不同之处在于：将硝酸亚铈的用量改为4.17g，硝酸氧锆的用量改为13.04g，该催化剂中Ce/Zr的摩尔比为1:4。
实施例7
用实施例1相同的操作，不同之处在于：将硝酸亚铈的用量改为20.86g，硝酸氧锆的用量改为0g，该催化剂中Ce/Zr的摩尔比为1:0。
1～7实例中催化剂对含氯有机物(二氯乙烷)的催化降解活性如下表所示：
注：0.3ml、粒径为40-60目的催化剂，二氯乙烷浓度为～1000ppm,反应空速为15000h－1。
以上列举的仅是发明的具体实施例，显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种锆稳定的Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂的制备方法，其特征是，以硝酸亚铈、硝酸氧锆和硝酸铬为原料，采用共沉淀法制备Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂，制备步骤是：
（1）、按（Ce+Zr）/Cr和Ce/Zr的摩尔比，(Ce+Zr)/Cr的摩尔比为4:1，Ce/Zr的摩尔比为4:1~1:2，将硝酸亚铈[Ce(NO3)3·6H2O]、硝酸氧锆[ZrO(NO3)2·6H2O]和硝酸铬[Cr(NO3)3·9H2O] 溶解在300 mL水中，搅拌均匀后滴加氨水调至pH值为 10，继续搅拌 0.5 小时后静置老化 12 小时；
（2）、过滤后的沉淀物用蒸馏水抽滤洗涤数次至滤液呈中性，再采用不同的干燥方法进行干燥处理；
（3）、空气气氛中在500℃下焙烧2小时，制得Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂。
2.根据权利要求1所述的锆稳定的Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂的制备方法，其特征是，所述的不同的干燥方法为沉淀物直接烘箱干燥或沉淀物再用无水乙醇洗涤数次后超临界干燥。
3.根据权利要求2所述的锆稳定的Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂的制备方法，其特征是，所述的烘箱干燥温度为110℃，所述的超临界干燥条件为压力7 MPa、温度265 ℃，无水乙醇为超临界介质。
4.根据权利要求3所述的锆稳定的Ce-Zr-Cr复合氧化物催化剂的制备方法，其特征是，所述的Ce/Zr的摩尔比为1:1。
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