CN105964254A - 一种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于催化技术领域,具体公开了一种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂及其制备方法。该催化剂以堇青石蜂窝陶瓷为载体,在载体上面涂覆金属活性组分和助剂的涂层。其中:催化剂活性组分选自贵金属Pt和Pd中的任意一种或两种的组合;催化剂助剂选自氧化铝、氧化钛、氧化铬、氧化钴、氧化锰等金属氧化物中的一种或者几种的组合。该催化剂制备方法简单,且具有涂层不易脱落、起燃温度低、活性好、耐高温性能好、贵金属含量低的特点。该催化剂能够广泛用于有机废气净化处理。

Description

一种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于催化剂制备技术领域,具体为一种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂及其制备方法。
背景技术
根据世界卫生组织(WHO)定义,挥发性有机化合物(VOCs)指室温下饱和蒸气压大于133.32Pa、沸点在50℃-260℃之间的有机化合物,主要包括烷烃、芳香烃、芳烃类、烯烃、醇类、醛类、酮类、卤代烃等。VOCs对人体的健康和生命造成严重的威胁。在处理VOCs废气的众多技术(包括吸附技术、吸收技术、冷凝技术、膜分离技术、热力焚烧、催化燃烧等)中,催化燃烧因适用范围广,无二次污染,经济有效,能够在很低的VOCs浓度下进行操作等优点,而受到广泛关注。在VOCs催化燃烧技术中,催化剂性能的优劣对燃烧效率和能耗有着决定性的影响。
现有的催化燃烧催化剂有颗粒和整体式催化剂两种。整体式催化剂压力降低,机械强度大,耐磨、耐热冲击,在VOCs催化燃烧中具有独特的优势。有关整体式催化剂的制备,目前通常采用先上载涂层再负载助剂和活性组分。即在整体式载体上先涂覆一层涂层,然后再通过浸渍等过程负载活性组分和助剂。该制备过程比较繁琐,催化剂涂层牢固性较差,且活性组分主要分布在催化剂孔道外表面,涂层磨损流失后会造成催化剂活性降低(中国专利CN102049312B、CN102240560B、CN102000570A、CN1212889C、CN101474566B、CN102366723A)。中国专利CN104549253A采用溶胶法制备涂层进行负载,溶胶法单次上载量小,且制备得到的载体比表面积较小,故而涂覆次数增加且催化剂活性相对较低。因此开发一种既具有高活性高稳定性又操作简便的整体式催化剂具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于针对以上技术问题,提供一种制备方法简单,且具有涂层不易脱落、起燃温度低、活性好、耐高温性能好、贵金属含量低特点,且能够广泛用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂。
本发明的另外一个目的在于提供一种以上所述催化剂的制备方法,该方法可简化整体催化剂制备过程,提高了催化剂的制备效率,降低了整体催化剂制备的成本。
本发明目的通过下述技术方案来实现:
一种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂,该催化剂包括催化剂活性组分、催化剂助剂以及催化剂载体;其中:催化剂活性组分选自贵金属Pt和Pd中的任意一种或两种的组合;催化剂活性组分的含量以金属单质计;占催化剂总质量的0.001%-5%,优选为0.01%-1%;在贵金属或其组合中,Pd的含量以单质计,占贵金属总质量的50%-100%,优选为60%-100%;催化剂助剂为Al2O3、TiO2、SiO2、NiO、CoO、MnO2、ZrO2、CeO2、La2O3、Fe2O3、Cr2O3、ZnO、CuO、BaO、MgO、Na2O、K2O等的任意一种或者几种的混合物,优选的催化剂助剂为Al2O3、TiO2、CoO、MnO2、ZrO2、CeO2、La2O3、Cr2O3、CuO中的至少一种或几种混合物;催化剂助剂含量占催化剂载体质量1%-80%,优选为5%-60%;催化剂载体选自堇青石蜂窝陶瓷、莫来石蜂窝陶瓷、氧化铝蜂窝陶瓷、金属蜂窝的至少一种,优选为堇青石蜂窝陶瓷;以上全部催化剂活性组分以及催化剂助剂以涂层形式担载在上述催化剂载体上制备形成整体催化剂;使用奥林巴斯光学显微镜测定催化剂助剂在催化剂载体上的涂覆厚度为20-1000μm;催化剂载体的孔道数目为10-500孔/平方英寸,所述催化剂载体占催化剂总质量20%-98%,该催化剂的总质量百分含量之和为100%。
本发明提供的一种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂,所述催化剂活性组分优选为贵金属Pd、Pt中的一种或几种的组合。
本发明提供的一种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂,所述催化剂载体为堇青石蜂窝陶瓷、莫来石蜂窝陶瓷、氧化铝蜂窝陶瓷、金属蜂窝的至少一种,优选为堇青石蜂窝陶瓷。
本发明提供的第一种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂的制备方法,其方法步骤如下:
(1)采用浸渍的方式将催化剂活性组分前驱体担载在催化剂助剂上,经过干燥和焙烧,得到催化剂前体A1;
(2)采用涂覆的方式将催化剂前体A1担载到催化剂载体上,经过干燥和焙烧,得到氧化态催化剂B1;
(3)将氧化态催化剂B1进行还原,得到催化剂C1。
本发明提供的第二种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂的制备方法,其方法步骤亦可如下:
(1)采用涂覆的方式将催化剂助剂担载在催化剂载体上,经过干燥和焙烧,得到催化剂前体A2;
(2)采用浸渍的方式将催化剂活性组分前驱体担载到催化剂载体上,经过干燥和焙烧,得到氧化态催化剂B2;
(3)将氧化态催化剂B2进行还原,得到催化剂C2。
本发明提供的两种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂的制备方法,所述步骤催化剂活性组分前驱体主要是贵金属的硝酸盐、氯化盐、硝酸铵盐以及氯化铵盐。催化剂前体A1和氧化态催化剂B2的干燥温度为80℃-150℃,干燥时间为5分钟至2小时,焙烧温度为300℃-600℃,焙烧保持时间为1-6小时。氧化态催化剂A2和催化剂前体B1的干燥温度为30℃-120℃,干燥时间为2小时至24小时,焙烧温度为300℃-600℃,焙烧保持时间为1-6小时。
本发明提供的两种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂的制备方法,所述催化剂助剂为Al、Ti、Si、Ni、Co、Mn、Zr、Ce、La、Fe、Cr、Cu、Na、K等水溶性盐类、氢氧化物、氧化物中的一种或多种以上混合物,优选为Al、Ti、Co、Mn、Zr、Ce、La、Cr、Cu等水溶性盐类、氢氧化物、氧化物中的一种或多种以上混合物。
本发明提供的两种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂的制备方法,所述Al的水溶性盐类为硝酸铝、硫酸铝、氯化铝、偏铝酸钠、异丙醇铝中的一种或两种以上;
Si的水溶性盐类为硅酸钠、一水合偏硅酸钠、五水和偏硅酸钠、九水合偏硅酸钠、水玻璃(模数为1.5-3.2)、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲基氯硅烷中的一种或多种;
Ti的水溶性盐类为偏钛酸、硝酸钛、氯化钛、硫酸钛中的一种或多种;
Ni的水溶性盐类为硫酸镍、硝酸镍、氯化镍中的一种或多种;
Co的水溶性盐类为硫酸钴、硝酸钴、氯化钴中的一种或多种;
Mn的水溶性盐类为硫酸锰、硝酸锰、氯化锰中的一种或多种;
Zr的水溶性盐类为硝酸锆、氯化氧锆、氯化锆、硫酸锆、硫酸氧锆中的一种或多种;
Ce的水溶性盐类为硫酸铈、氯化铈、六水硝酸铈、硝酸铈铵中的一种或多种;
La的水溶性盐类为六水硝酸镧、硫酸镧、氯化镧中的一种或多种
Fe的水溶性盐类为硫酸铁、硝酸铁、氯化铁中的一种或多种;
Cr的水溶性盐类为氯化铬、九水硝酸铬、硫酸铬、重铬酸钾中的一种或多种;
Cu的水溶性盐类为硫酸铜、硝酸铜、氯化铜中的一种或两种;
Na的水溶性盐类为硝酸钠、氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种;
K的水溶性盐类为硝酸钾、氯化钾、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种;
本发明提供的第一种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂的制备方法,所述步骤(2)为将催化剂前体A1、醋酸或者硝酸、拟薄水铝石以及去离子水按照一定比例配比,采用湿法球磨制备得到固体质量分数为10%-60%的水溶性浆料,然后将此浆料涂覆在催化剂载体上,经过干燥和焙烧,得到氧化态催化剂B1,此步骤可重复进行直到得到需要的催化剂前体A1上载量。其中催化剂前体A1中催化剂助剂的重量与蜂窝载体重量的比值最好保持在5%-50%。在奥林巴斯光学显微镜下观察,形成的催化剂涂层厚度保持在20-1000μm。
本发明提供的第二种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂的制备方法,所述步骤(1)为将催化剂助剂、醋酸或者硝酸、拟薄水铝石以及去离子水按照一定比例配比,采用湿法球磨制备得到固体质量分数为10%-60%的水溶性浆料,然后将此浆料涂覆在催化剂载体上,经过干燥和焙烧,得到催化剂前体A2,此步骤可重复进行直到得到需要的催化剂助剂上载量。其中催化剂前体A2中催化剂助剂的重量与蜂窝载体重量的比值最好保持在5%-50%。在奥林巴斯光学显微镜下观察,形成的催化剂涂层厚度保持在20-1000μm。
本发明提供的两种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂的制备方法,所述步骤(3)中的氧化态催化剂B1和B2的还原方式为氢气气氛、甲醛溶液、硼氢化钠溶液、水合肼溶液中的至少一种。其中,氢气气氛还原的温度为40-300℃,还原时间为2-60小时。
本发明提供的催化剂应用于挥发性有机物催化反应过程。
本发明的积极效果是:
(一)、针对挥发性有机物催化燃烧过程,整体催化剂特殊的结构方式避免了反应物与催化剂的分离、磨损等现象,且整体催化剂具有反应压力降低,机械强度大,耐热冲击等特点;
(二)、本发明提供的制备方法主要包括活性组分的上载、催化剂涂层的涂覆以及还原步骤,上述催化剂活性组分和催化剂助剂都采用简单的浸渍方法完成,且步骤少,涂层的单次涂覆即能达到所需上载量。简化了整体催化剂制备过程,提高了催化剂的制备效率,降低了整体催化剂制备的成本。
附图说明
图1为本发明实施例部分催化剂活性测定装置的结构示意图。
其中图中标记:1 为氢气,2 为空气,3 为氮气,4 为过滤器,5 为预热器,6 为甲苯蒸发装置,7 为安全瓶,8 为反应器,9 为冷凝器。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
实施例1:
催化剂性能评价采用实验室小型反应装置进行,实验评价装置示意图如图1所示。催化剂装填量为18ml,催化剂周边采用石棉固定缠绕防止气体从周边通过。首先,催化剂使用氢气/氮气混合气还原,氢气体积占总混合气体积为5%,混合气流量为200ml/min,还原温度为80℃,还原时间为24小时。采用甲苯作为VOCs代表物进行催化燃烧试验。反应气为甲苯和空气混合物,甲苯在甲苯/空气混合气中的浓度为1000ppm,反应气空速为20000h-1。系统压力为常压。催化剂评价时,以T10(甲苯转化率10%)和T90(甲苯转化率90%)两个参数表征催化剂的催化挥发性有机物燃烧的活性。甲苯浓度采用安捷伦7820型气相色谱仪以及安捷伦DB-624型色谱柱进行检测分析。除非特别说明,催化剂的评价采用上述的条件。
实施例1:
催化剂前体的制备
称取16g 50wt.%的硝酸锰溶液,量取10ml的H2PdCl4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)加入27ml的去离子水中溶解,然后将25gγ-Al2O3倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。混合均匀之后用110℃烘箱快速干燥。干燥2小时之后放入马弗炉以2℃/min的升温速率升到500℃进行焙烧2小时得到催化剂前体。
氧化态催化剂的制备
称取2g拟薄水铝石,并量取2ml浓硝酸,加入40ml去离子水中。然后将25g催化剂前体加入以上混合浆料中,装入500ml的球磨罐中,调节球磨机的转速为400r/min,球磨0.5小时之后,得到催化剂前体的浆料。选用孔道目数为200孔/平方英寸的堇青石蜂窝陶瓷载体,采用常规的浸渍方法,浸渍时间为2min,然后采用压缩空气移除整体催化剂载体通道内部多余的液体浆料。然后将催化剂放置于50℃的温度下缓慢干燥,干燥后称重。重复上述步骤至催化剂前体质量占催化剂载体质量10%时停止上载。然后将催化剂放置于50℃温度下缓慢干燥,干燥12小时之后放入马弗炉中以2℃/min的升温速率升到500℃进行焙烧2小时得到氧化态催化剂。
还原态催化剂的制备
配制0.1g/L的NaBH4水溶液500ml,放入上述制备的氧化态催化剂,在常温下还原24小时,然后采用2000ml的去离子水清洗后,放入110℃烘箱干燥2小时后进行挥发性有机物催化燃烧反应,催化剂的编号为Exa.1,评价的实验结果如表1所示。
实施例2:
催化剂前体的制备
称取2g拟薄水铝石,并量取2ml浓硝酸,加入40ml去离子水中。然后将25gγ-Al2O3加入以上混合浆料中,装入500ml的球磨罐中,调节球磨机的转速为400r/min,球磨0.5小时之后,得到催化剂涂层浆料。选用孔道目数为200孔/平方英寸的堇青石蜂窝陶瓷载体,采用常规的浸渍方法,浸渍时间为2min,然后采用压缩空气移除堇青石蜂窝陶瓷载体通道内部多余的液体浆料。然后将催化剂放置于50℃的温度下缓慢干燥,干燥后称重。重复上述步骤至催化剂前体质量占催化剂载体质量9%停止上载。然后将催化剂放置低于50℃的温度下缓慢干燥,干燥12小时之后放入马弗炉中以2℃/min的升温速率升到500℃进行焙烧2小时得到催化剂前体。
称取16g 50wt.%的硝酸锰溶液,量取10ml的H2PdCl4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)加入25ml的去离子水中溶解,然后将催化剂前体放入混合溶液中浸渍,浸渍2小时。浸渍之后用110℃烘箱快速干燥。干燥2小时之后放入马弗炉以2℃/min的升温速率升到500℃进行焙烧2小时得到氧化态催化剂。
还原态催化剂的制备
配制0.1g/L的NaBH4水溶液500ml,放入上述制备的氧化态催化剂,在常温下还原24小时,然后采用2000ml的去离子水清洗后,放入110℃烘箱干燥2小时后进行挥发性有机物催化燃烧反应,催化剂的编号为Exa.2,评价的实验结果如表1所示。
实施例3:
催化剂前体的制备
称取量取10ml的H2Pd(NO3)4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)加入35ml的去离子水中溶解,然后将25gγ-Al2O3倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。其他制备方法步骤同实施例1。催化剂的编号为Exa.3,评价的实验结果如表1所示。
实施例4:
催化剂前体的制备
称取3.8g Ce(NO3)2.6H2O,量取20ml的H2PdCl4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)加入24ml的去离子水中溶解,然后将25gγ-Al2O3倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。其他制备方法步骤同实施例1。催化剂的编号为Exa.4,评价的实验结果如表1所示。
实施例5:
催化剂前体的制备
称取16g的La(NO3)36H2O,量取5ml的H2PdCl4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)和5ml的H2PtCl4(Pt单质含量为6mg/ml)溶液加入27ml的去离子水中溶解,然后将25gγ-Al2O3倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。其他制备方法步骤同实施例1。催化剂的编号为Exa.5,评价的实验结果如表1所示。
实施例6:
催化剂前体的制备
称取16g的La(NO3)3 6H2O,量取10ml的H2PtCl4(Pt单质含量为6mg/ml)溶液加入27ml的去离子水中溶解,然后将25gγ-Al2O3倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。其他制备方法步骤同实施例1。催化剂的编号为Exa.6,评价的实验结果如表1所示。
实施例7:
其他的制备方法同实施例1,催化剂前体制备时称取10.8g Cu(NO3)2.3H2O,量取10ml的H2PdCl4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)加入35ml的去离子水中溶解,然后将25gγ-Al2O3倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。催化剂的编号为Exa.7,评价的实验结果如表1所示。
实施例8:
催化剂前体的制备
称取3.8g Ce(NO3)2.6H2O,量取10ml的H2PdCl4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)加入24ml的去离子水中溶解,然后将25gγ-Al2O3倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。其他制备方法步骤同实施例1。催化剂的编号为Exa.8,评价的实验结果如表1所示。
实施例9:
其他的制备方法同实施例1,催化剂前体和氧化态催化剂的焙烧程序为马弗炉中2℃/min的升温速率升到600℃保持2小时,催化剂的编号为Exa.9,评价的实验结果如表1所示。
实施例10:
其他的制备方法同实施例1,催化剂前体制备时称取量取10ml的H2PdCl4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)加入33ml的去离子水中溶解,然后将25gTiO2倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。催化剂的编号为Exa.10,评价的实验结果如表1所示。
实施例11:
其他的制备方法同实施例1,催化剂前体制备时称取3.2g Zr(NO3)4.5H2O,量取10ml的H2PdCl4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)加入33ml的去离子水中溶解,然后将25gγ-Al2O3倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。催化剂的编号为Exa.11,评价的实验结果如表1所示。
实施例12:
其他的制备方法同实施例1,催化剂前体制备时称取4.2g Cr(NO3)3.9H2O,量取10ml的H2PdCl4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)加入23ml的去离子水中溶解,然后将25gγ-Al2O3倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。催化剂的编号为Exa.12,评价的实验结果如表1所示。
实施例13:
其他的制备方法同实施例1,催化剂前体制备时称取4.5g Co(NO3)2 6H2O,量取10ml的H2PdCl4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)加入23ml的去离子水中溶解,然后将25gγ-Al2O3倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。催化剂的编号为Exa.13,评价的实验结果如表1所示。
实施例14:
催化剂前体的制备
称取量取10ml的H2PdCl4溶液(Pd单质含量为6mg/ml)加入35ml的去离子水中溶解,然后将25gγ-Al2O3倒入混合溶液中浸渍,并混合均匀。载体使用莫来石蜂窝陶瓷。其他制备方法步骤同实施例1。催化剂的编号为Exa.14,评价的实验结果如表1所示。
表1
实验编号 T10(℃) T90(℃)
Exa.1 182 265
Exa.2 179 252
Exa.3 218 302
Exa.4 175 243
Exa.5 180 250
Exa.6 179 247
Exa.7 204 278
Exa.8 182 254
Exa.9 184 272
Exa.10 250 350
Exa.11 185 265
Exa.12 195 290
Exa.13 182 254
Exa.14 220 302
实施例Exa.1-14评价实验结果表明活性组分Pd含量增加,催化剂催化燃烧有机物甲苯的活性升高;助剂Ce,Zr,Mn,Co等组分的添加,有助于提高催化剂催化燃烧有机物甲苯的活性。

Claims (9)

1.一种用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂,其特征在于:该催化剂包括催化剂活性组分、催化剂助剂以及催化剂载体;其中:
催化剂活性组分选自贵金属Pt和Pd中的任意一种或两种的组合;催化剂活性组分的含量以金属单质计;贵金属占催化剂总质量的0.001%-5%;在贵金属及其组合中,Pd含量以单质计;占贵金属总质量50%-100%;
所述催化剂助剂为Al、Ti、Co、Mn、Zr、Ce、La、Cr、Cu的水溶性盐类、氢氧化物、氧化物中的一种或多种以上混合物;催化剂助剂含量占催化剂总质量的1%-80%;所述催化剂载体占催化剂总质量20%-98%,催化剂的总质量百分含量之和为100%。
2. 按照权利要求1所述用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂,其特征在于:所述的催化剂活性组分和催化剂助剂以涂层的形式担载在上述催化剂载体上制备形成整体式催化剂。
3. 按照权利要求1所述用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂,其特征在于:所述的催化剂载体为堇青石蜂窝陶瓷、莫来石蜂窝陶瓷、氧化铝蜂窝陶瓷和金属蜂窝中的至少一组,催化剂载体的孔道数目为10-500孔/平方英寸。
4. 按照权利要求1所述用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂,其特征在于:所述的催化剂活性组分和助剂组成的涂层在催化剂载体上的涂覆厚度为20-1000μm。
5. 一种权利要求1-4中任意一项权利要求所述用于挥发性有机物催化燃烧整体式催化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
采用浸渍的方式将催化剂活性组分前驱体担载在催化剂助剂上,经过干燥和焙烧,得到催化剂前体A1;
采用涂覆的方式将催化剂前体A1担载到催化剂载体上,经过干燥和焙烧,得到氧化态催化剂B1;
将氧化态催化剂B1进行还原,得到催化剂C1。
6. 一种权利要求1-4中任意一项权利要求所述用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)采用涂覆的方式将催化剂助剂担载在催化剂载体上,经过干燥和焙烧,得到催化剂前体A2;
(2)采用浸渍的方式将催化剂活性组分前驱体担载到催化剂载体上,经过干燥和焙烧,得到氧化态催化剂B2;
(3)将氧化态催化剂B2进行还原,得到催化剂C2。
7. 一种根据权利要求5所述用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂制备方法,其特征在于:所述步骤(2)为将催化剂前体A1、醋酸或者硝酸、拟薄水铝石以及去离子水按照一定比例配比,采用湿法球磨制备得到固体质量分数为10%-60%的水溶性浆料,然后将此浆料涂覆在催化剂载体上,经过干燥和焙烧,得到氧化态催化剂B1,此步骤重复进行,直到得到需要的催化剂前体A1上载量。
8. 一种根据权利要求6所述用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂制备方法,其特征在于:所述步骤(1)为将催化剂助剂、醋酸或者硝酸、拟薄水铝石以及去离子水按照一定比例配比,采用湿法球磨制备得到固体质量分数为10%-60%的水溶性浆料,然后将此浆料涂覆在催化剂载体上,经过干燥和焙烧,得到氧化态催化剂B2,此步骤重复进行,直到得到需要的催化剂助剂上载量。
9. 一种根据权利要求5-6所述用于挥发性有机物催化燃烧的整体式催化剂制备方法,其特征在于:所述活性组分前驱体水溶液采用活性组分的硝酸盐、氯化盐、硝酸铵盐、氯化铵盐中的任意一种或者多种混合物。
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Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106732585A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 西南化工研究设计院有限公司 一种VOCs催化燃烧整体式催化剂及其制备方法
CN106902838A (zh) * 2017-03-06 2017-06-30 西南化工研究设计院有限公司 一种催化燃烧VOCs整体式复合催化剂、制备方法及应用
CN107308954A (zh) * 2017-06-22 2017-11-03 浙江工业大学 一种具有多活性中心的整体式燃烧催化剂
CN107376935A (zh) * 2017-07-19 2017-11-24 上海化工研究院有限公司 一种用于co常温催化氧化的整体式催化剂及其制备方法
CN107570163A (zh) * 2017-10-17 2018-01-12 清华大学 一种负载型VOCs催化燃烧催化剂及其制备方法
CN107983366A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种耐水热耐硫整体结构燃烧催化剂及其制备方法
CN108097247A (zh) * 2017-11-22 2018-06-01 南通斐腾新材料科技有限公司 一种耐高温铂基双金属催化剂的制备方法
CN108114718A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 中国科学院大连化学物理研究所 一种Ce-Zr-M整体结构燃烧催化剂及制备方法
CN108176397A (zh) * 2017-12-28 2018-06-19 大唐南京环保科技有限责任公司 一种具有抗硫中毒性能的VOCs催化燃烧催化剂及其制备方法
CN108579414A (zh) * 2018-05-16 2018-09-28 绍兴市鼎泰节能环保科技有限公司 一种含氯有机物废气处理装置
WO2018227891A1 (zh) * 2017-06-15 2018-12-20 华南理工大学 一种用于净化挥发性有机物的催化剂及其制备方法
CN109046347A (zh) * 2018-08-07 2018-12-21 中船重工黄冈贵金属有限公司 一种低温挥发性有机化合物净化催化剂的制备方法
CN109395742A (zh) * 2018-12-21 2019-03-01 无锡威孚环保催化剂有限公司 一种催化燃烧VOCs的氧化型催化剂及其制备方法
CN110075887A (zh) * 2019-05-31 2019-08-02 江南大学 用于甲醇催化燃烧的钯负载催化剂的制备方法及其应用
CN110621399A (zh) * 2017-07-05 2019-12-27 地方独立行政法人东京都立产业技术研究中心 Voc处理用催化剂
CN112484057A (zh) * 2020-11-23 2021-03-12 中国科学院力学研究所 一种放散煤气自持催化燃烧显热梯级利用装置
CN112547055A (zh) * 2020-11-30 2021-03-26 安徽元琛环保科技股份有限公司 一种废弃岩棉负载贵金属的voc催化剂的制备方法及制得的催化剂
CN112642428A (zh) * 2019-10-12 2021-04-13 中国石油化工股份有限公司 催化剂及其制备方法和应用以及废气的处理方法
CN112871164A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 大连凯特利催化工程技术有限公司 一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂及其制备方法和应用
CN113908850A (zh) * 2021-06-30 2022-01-11 海信(山东)冰箱有限公司 一种高效除乙烯催化模块及其制备方法与应用
CN114260017A (zh) * 2021-12-27 2022-04-01 山东亮剑环保新材料有限公司 一种催化燃烧VOCs的复合金属催化剂及其制备方法
CN114984940A (zh) * 2022-06-02 2022-09-02 宁波方太厨具有限公司 一种PGM-Au合金及其制备方法和应用
CN115178260A (zh) * 2021-09-15 2022-10-14 杭州超微环保科技有限公司 一种油气废气的高效催化分解方法及所用催化剂
CN115569647A (zh) * 2022-09-07 2023-01-06 浙江大学杭州国际科创中心 一种复合氧化物催化剂及其制备方法和应用
CN117839773A (zh) * 2024-03-04 2024-04-09 北京科技大学 整体式一氧化碳催化剂及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1556207A (zh) * 2003-12-30 2004-12-22 沈阳工业学院 生物细胞载体的制造方法
CN1593756A (zh) * 2004-07-05 2005-03-16 南京大学 金属蜂窝载体催化剂的制备方法
CN104667947A (zh) * 2015-02-13 2015-06-03 刘耀军 一种区块分布式贵金属复合氧化物VOCs催化剂及制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1556207A (zh) * 2003-12-30 2004-12-22 沈阳工业学院 生物细胞载体的制造方法
CN1593756A (zh) * 2004-07-05 2005-03-16 南京大学 金属蜂窝载体催化剂的制备方法
CN104667947A (zh) * 2015-02-13 2015-06-03 刘耀军 一种区块分布式贵金属复合氧化物VOCs催化剂及制备方法

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107983366A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种耐水热耐硫整体结构燃烧催化剂及其制备方法
CN108114718A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 中国科学院大连化学物理研究所 一种Ce-Zr-M整体结构燃烧催化剂及制备方法
CN106902838A (zh) * 2017-03-06 2017-06-30 西南化工研究设计院有限公司 一种催化燃烧VOCs整体式复合催化剂、制备方法及应用
CN106732585B (zh) * 2017-03-06 2019-05-07 西南化工研究设计院有限公司 一种VOCs催化燃烧整体式催化剂及其制备方法
CN106732585A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 西南化工研究设计院有限公司 一种VOCs催化燃烧整体式催化剂及其制备方法
US11642659B2 (en) 2017-06-15 2023-05-09 South China University Of Technology Catalyst for removing volatile organic compounds and preparation method therefor
WO2018227891A1 (zh) * 2017-06-15 2018-12-20 华南理工大学 一种用于净化挥发性有机物的催化剂及其制备方法
CN107308954A (zh) * 2017-06-22 2017-11-03 浙江工业大学 一种具有多活性中心的整体式燃烧催化剂
CN110621399A (zh) * 2017-07-05 2019-12-27 地方独立行政法人东京都立产业技术研究中心 Voc处理用催化剂
CN107376935A (zh) * 2017-07-19 2017-11-24 上海化工研究院有限公司 一种用于co常温催化氧化的整体式催化剂及其制备方法
CN107376935B (zh) * 2017-07-19 2020-05-26 上海化工研究院有限公司 一种用于co常温催化氧化的整体式催化剂及其制备方法
CN107570163A (zh) * 2017-10-17 2018-01-12 清华大学 一种负载型VOCs催化燃烧催化剂及其制备方法
CN108097247A (zh) * 2017-11-22 2018-06-01 南通斐腾新材料科技有限公司 一种耐高温铂基双金属催化剂的制备方法
CN108176397A (zh) * 2017-12-28 2018-06-19 大唐南京环保科技有限责任公司 一种具有抗硫中毒性能的VOCs催化燃烧催化剂及其制备方法
CN108579414A (zh) * 2018-05-16 2018-09-28 绍兴市鼎泰节能环保科技有限公司 一种含氯有机物废气处理装置
CN109046347A (zh) * 2018-08-07 2018-12-21 中船重工黄冈贵金属有限公司 一种低温挥发性有机化合物净化催化剂的制备方法
CN109395742A (zh) * 2018-12-21 2019-03-01 无锡威孚环保催化剂有限公司 一种催化燃烧VOCs的氧化型催化剂及其制备方法
CN110075887A (zh) * 2019-05-31 2019-08-02 江南大学 用于甲醇催化燃烧的钯负载催化剂的制备方法及其应用
CN112642428B (zh) * 2019-10-12 2023-05-02 中国石油化工股份有限公司 催化剂及其制备方法和应用以及废气的处理方法
CN112642428A (zh) * 2019-10-12 2021-04-13 中国石油化工股份有限公司 催化剂及其制备方法和应用以及废气的处理方法
CN112871164A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 大连凯特利催化工程技术有限公司 一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂及其制备方法和应用
CN112871164B (zh) * 2019-11-29 2023-08-04 大连凯特利催化工程技术有限公司 一种耐硫挥发性有机化合物燃烧催化剂及其制备方法和应用
CN112484057A (zh) * 2020-11-23 2021-03-12 中国科学院力学研究所 一种放散煤气自持催化燃烧显热梯级利用装置
CN112547055A (zh) * 2020-11-30 2021-03-26 安徽元琛环保科技股份有限公司 一种废弃岩棉负载贵金属的voc催化剂的制备方法及制得的催化剂
CN112547055B (zh) * 2020-11-30 2023-05-02 安徽元琛环保科技股份有限公司 一种废弃岩棉负载贵金属的voc催化剂的制备方法及制得的催化剂
CN113908850A (zh) * 2021-06-30 2022-01-11 海信(山东)冰箱有限公司 一种高效除乙烯催化模块及其制备方法与应用
CN113908850B (zh) * 2021-06-30 2023-12-01 海信冰箱有限公司 一种高效除乙烯催化模块及其制备方法与应用
CN115178260A (zh) * 2021-09-15 2022-10-14 杭州超微环保科技有限公司 一种油气废气的高效催化分解方法及所用催化剂
CN115178260B (zh) * 2021-09-15 2024-05-24 杭州超微环保科技有限公司 一种油气废气的高效催化分解方法及所用催化剂
CN114260017A (zh) * 2021-12-27 2022-04-01 山东亮剑环保新材料有限公司 一种催化燃烧VOCs的复合金属催化剂及其制备方法
CN114984940A (zh) * 2022-06-02 2022-09-02 宁波方太厨具有限公司 一种PGM-Au合金及其制备方法和应用
CN115569647A (zh) * 2022-09-07 2023-01-06 浙江大学杭州国际科创中心 一种复合氧化物催化剂及其制备方法和应用
CN117839773A (zh) * 2024-03-04 2024-04-09 北京科技大学 整体式一氧化碳催化剂及其制备方法和应用

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