CN107303468A - 借助含铂氧化催化剂从气体混合物中除去可氧化气态化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用氧化催化剂从包含至少一种可氧化气态化合物以及氧气的气体混合物中催化氧化脱除所述至少一种可氧化气态化合物的方法，其中所述气体混合物不是燃烧烟道气，其特征在于通过使用至少一种放热分解的铂前体产生所述氧化催化剂。

Description

借助含铂氧化催化剂从气体混合物中除去可氧化气态化合物 的方法
技术领域
本发明涉及从气体混合物中催化氧化脱除至少一种可氧化气态化合物的方法。
发明背景
从气体混合物中催化氧化脱除可氧化气态化合物在实际应用中例如用于净化工业废气或排气以除去有害和/或有气味的气态化合物，或用于通过从这些气体中除去可氧化气态杂质而生产纯气体或气体混合物。为举例说明，在此提及从排气中除去气态烃；这涉及用氧气催化氧化转化烃以形成CO2和水。
例如，使用含铂固定床催化剂作为氧化催化剂。所述氧化催化剂通常包含多孔催化剂载体，其孔隙表面包含至少一种催化活性铂物类。为制造所述含铂固定床催化剂，通常使用溶解的铂盐或铂络合物化合物(例如硝酸铂、氯化铂)作为铂前体。将溶解的铂前体施加到催化剂载体表面上通常被称作浸渍。可以通过各种技术，例如毛细控制(初湿含浸)或扩散控制浸渍将铂前体溶液施加到多孔催化剂载体上。随后，可以通过在催化剂载体上干燥而固定铂前体并可随后通过在升高的温度下煅烧而分解形成催化活性的铂物类。
如果使用铂-氯化合物作为铂前体，通常必须从煅烧过的氧化催化剂中洗出残留氯化物。可能需要煅烧过的氧化催化剂的另外还原处理。这可以例如在气相中借助还原气体(例如H2)或在水相中借助合适的还原剂进行。
WO2011/066009A2公开了可用于从排气流中除去挥发性有机卤素化合物的含铂和含钌的氧化催化剂。
仍然需要从气体混合物中催化氧化脱除可氧化气态化合物的改进的方法。因此，希望能够在尽可能最低的点火温度(启动温度)下进行所述催化氧化。
发明内容
本发明的目的是提供作为对现有技术的改进的从气体混合物中催化氧化脱除可氧化气态化合物的方法。
该目的通过一种使用氧化催化剂从包含至少一种可氧化气态化合物以及氧气的气体混合物中催化氧化脱除所述至少一种可氧化气态化合物的方法满足，其中所述气体混合物不是燃烧烟道气，其特征在于通过使用至少一种放热分解的铂前体产生所述氧化催化剂。
具体实施方式
在本文中使用术语“放热分解的铂前体”。出于简洁原因而使用的术语“放热分解的”以更具体的术语是指：“通过热的作用放热分解的”或“通过热作用放热分解的”。换言之，术语“放热分解的铂前体”是指所述至少一种放热分解的铂前体在热作用下的分解伴随着反应热的释放。
在一个实施方案中，所述至少一种放热分解的铂前体在热作用下的放热分解可以在例如50至500℃的温度范围内进行；在另一实施方案中，所述至少一种放热分解的铂前体在其在例如150至200℃的温度范围内热分解时释放反应热。因此，所述实施方案可以是可在例如50至500℃或例如150至200℃的温度范围内放热分解的铂前体。
可以例如借助DSC测量(差示扫描量热法)例如以5或10℃/分钟的加热速率测定铂前体是否可以放热分解。在惰性气体中，例如在氮气或氩气中进行DSC测量是有利的，以防止由于空气进入相应铂前体的样品而可能扭曲测量结果。在另一些方面中，了解待测量的铂前体的本领域技术人员会选择对其样品呈化学惰性的样品坩埚，例如由金制成的样品坩埚。
在DSC图(对照温度绘制的热流)中，放热分解显示放热信号。吸热分解的情况相反，即在吸热分解过程中“消耗”热。
对借助DSC的表征而言，可以在防止分解的同时，特别在防止分解形成催化活性铂物类的同时温和干燥铂前体的溶液直至它们的重量恒定。
气体混合物含有至少一种可氧化气态化合物，或更具体地，一种或多种不同的可氧化气态化合物。
所述至少一种可氧化气态化合物是可通过催化氧化从气体混合物中除去的化合物。
在这方面为防止任何混淆，本文所用的术语“氧化催化剂”应被理解为是指用于基本完全氧化或全部氧化的催化剂。措辞“基本完全氧化或全部氧化”应被理解为是指所述至少一种可氧化气态化合物中所含的任何碳和/或氢例如以99％或更大至100％的比率基本或完全氧化，以形成CO2或水。在这方面，本领域技术人员不会将本发明的方法理解为在化学合成范围内的催化氧化法，而是在要从气体混合物中除去的所述至少一种可氧化气态化合物的基本完全氧化或全部氧化范围内的从气体混合物中催化氧化脱除所述至少一种可氧化气态化合物的方法。
如果情况要求或如果有利的话，在本发明的方法后可接着除去由此形成的气态氧化产物，例如特别是CO2和/或水的步骤。
气体混合物不是燃烧烟道气，即其不是来自燃烧过程的排气，也不是来自内燃机的排气。
气体混合物优选是非爆炸性气体混合物。术语“非爆炸性”在本文中不应以绝对术语理解。因此，非爆炸性气体混合物应被理解为是在本发明的方法的实施过程中不会造成爆炸并且允许实施该方法而不伴随着因爆炸造成的氧化催化剂破坏的气体混合物。
气体混合物中包含的和/或要气体混合物中除去的所述至少一种可氧化气态化合物可以是一种或多种所谓的VOCs(挥发性有机化合物)，即气态或挥发性有机化合物，例如沸点例如最多300℃的有机化合物或表现出升华行为的有机化合物。所述VOCs的典型实例是用于例如化学生产、清漆或粘合剂生产或加工、清洁工艺等的种类的烃和有机溶剂。烃可以例如在化石燃料的操作过程中，例如在其生产或配送过程中进入排气。VOCs的其它实例包括来自聚合物的生产和加工的有机残留单体或如例如在食品工业(食品生产、动物催肥、烘烤厂、发酵工艺等)中生成的有气味的物质。
在一个优选实施方案中，气体混合物不含含卤素的有机化合物。
但是，气体混合物中包含的和/或要在本发明的方法中从气体混合物中除去的所述至少一种可氧化气态化合物不限于气态或挥发性有机化合物。所述至少一种可氧化气态化合物也可以是例如无机可氧化气态化合物，例如一氧化碳或氢气。
如下文进一步阐述，所述至少一种可氧化气态化合物在气体混合物中的定量分数在个体情况中可以相当显著变化并因此可覆盖宽范围。因此，所述至少一种可氧化气态化合物在气体混合物中的定量分数可以在例如10vol.-ppb至50,000vol.-ppm的范围内。
除所述至少一种可氧化气态化合物外，气体混合物还包含氧气。气体混合物可进一步包含至少一种附加气体，特别是惰性气体。所述至少一种附加惰性气体特别可选自氮气、稀有气体和CO2。
氧气在气体混合物中的定量分数特别设计为至少足以(按化学计量计)使所述至少一种可氧化气态化合物完全氧化。气体混合物中所含的氧气可以是有意添加到气体混合物中的或从一开始就是气体混合物的成分。
含有一种或多种可通过催化氧化除去的可氧化气态化合物的气体混合物的实例是含有相应的负荷或杂质的排气、惰性气体或工艺气体。由于过多的VOCs和/或有气味的物质是环境污染物，现有法律或官方规定要求这些物质完全不能被释放或以极低量释放到环境空气和/或大气中，因此需要在可能或要求的程度上从污染的排气中除去这些物质。但是，本发明的方法不仅可用于排气净化，还可用于惰性气体或工艺气体的净化。根据本发明的方法净化的惰性气体或工艺气体可以以净化形式再循环–如果适用，在分离气态氧化产物，特别例如CO2和/或水后。本发明的方法也可用于除去痕量气体，如氢气、CO、烃等，以产生纯或超纯气体和/或工业气体(O2、N2、CO2、稀有气体)。
下面列出可借助本发明的方法从中除去所述至少一种可氧化气态化合物的不同类型的气体混合物的一些实例：
1.气体混合物可以是例如需要净化的排气。所述排气可以例如源自化学净化工艺、清漆或粘合剂生产或加工、化学生产或食品行业。所述至少一种可氧化气态化合物在所述排气中的定量分数例如在10至50,000vol.-ppm范围内，剩余部分通常是普通空气。
2.气体混合物可以是例如具有相应添加的氧气的被污染但原本惰性的工艺气体(例如氮气)。该工艺气体可源自例如从聚合物(PET)后处理和释放VOCs如残留单体、低聚物、溶剂等的工艺。在这方面，所述至少一种可氧化气态化合物在气体混合物中的定量分数例如在10-10,000vol.-ppm范围内。在这方面，氧气在气体混合物中的定量分数至少相当于按化学计量计完全氧化所述至少一种可氧化气态化合物所需的量，并且如上所述有意添加。在这方面，通常在净化气体混合物后借助分析，例如借助λ探针或通过直接测氧来调节添加的氧气量。该原本惰性的工艺气体的定量分数构成气体混合物的其余部分。
3.气体混合物可以是例如具有相应添加的氧气的需要被净化的惰性气体(例如氮气、稀有气体、CO2)。纯惰性气体用作许多应用中的工艺气体。在这方面，所述至少一种可氧化气态化合物在气体混合物中的定量分数通常在痕量范围内，例如在1-10,000vol.-ppm范围内。在这方面，氧气在气体混合物中的定量分数至少相当于按化学计量计完全氧化所述至少一种可氧化气态化合物所需的量，并且如上所述有意添加。在这方面，在净化气体混合物后借助分析，例如借助λ探针或通过直接测氧来调节添加的氧气量。该惰性工艺气体的定量分数构成气体混合物的其余部分。
4.气体混合物可以是例如需要净化的空气。纯空气也用于许多应用，包括用在空气分离中。所述至少一种可氧化气态化合物在气体混合物中的定量分数通常在痕量范围内，例如在1-1,000vol.-ppm范围内，在这方面，其余部分通常是普通空气。
5.气体混合物可以是例如需要净化的氧气。纯氧也用作许多应用中的工艺气体。所述至少一种可氧化气态化合物在气体混合物中的定量分数在这方面例如在100vol.-ppb-1,000vol.-ppm范围内。氧气的定量分数构成气体混合物的其余部分。
取决于气体混合物的组成，在例如0至600℃范围内的温度下将气体混合物供入氧化催化剂。特别地，适当地选择该温度，以基本或完全确保所述至少一种可氧化气态化合物的完全氧化。取决于气体混合物中包含的所述至少一种可氧化气态化合物的类型，因此可以有利地将适当预热的气体混合物供入氧化催化剂中。
气体混合物可以以例如1,000–200,000h-1的空速(标准条件；相对于催化剂体积的每小时气体混合物体积)供入氧化催化剂中。
本发明的方法利用通过使用至少一种放热分解的铂前体制成的氧化催化剂。该氧化催化剂通常是包含一种或多种多孔催化剂载体和至少一种催化活性铂物类的固定床催化剂。
该氧化催化剂可以例如作为洗涂涂布或未涂布的整料催化剂、作为包含洗涂涂布或未涂布的散料成型体(bulk form bodies)的散料催化剂(bulk catalyst)或作为洗涂涂布的金属蜂窝体或金属网催化剂)存在。
所述至少一种催化活性铂物类至少部分源自所述至少一种放热分解的铂前体，或更具体地，本发明的方法中所用的氧化催化剂中所含的所述至少一种催化活性铂物类的铂至少部分地，例如以30％或更大的水平，优选完全地源自所述至少一种放热分解的铂前体。
至少部分源自所述至少一种放热分解的铂前体的所述至少一种催化活性铂物类可通过所述至少一种放热分解的铂前体的放热分解生成，并且其可作为元素铂和/或作为铂化合物(例如氧化铂)存在于本发明的方法中所用的氧化催化剂的多孔催化剂载体上，特别是本发明的方法中所用的氧化催化剂的多孔催化剂载体的孔隙表面上。
典型的整料催化剂例如基于蜂窝体，例如基于由耐火材料制成的蜂窝体或基于陶瓷蜂窝体，其具有彼此相连布置的许多通道，或具有开孔泡沫结构，在开孔泡沫结构中具有互相连通的中空空间(气体可流经其中)。
换言之，整料催化剂本身可以是多孔催化剂载体和/或可以被洗涂层涂布，其中该洗涂层含有多孔粒子形式的多孔催化剂载体。在这方面，所述至少一种催化活性铂物类可位于多孔陶瓷蜂窝体的孔隙表面上和/或洗涂层中的多孔粒子的孔隙表面上。
在散料催化剂的情况下，多孔催化剂载体作为成型体(例如颗粒、丸粒或挤出物，如圆柱体、环、球体、立方体、薄片)存在。所述散料成型体的直径或尺寸可以为例如大约1至20毫米。换言之，该散料成型体本身可以是多孔催化剂载体和/或可以被洗涂层涂布，其中该洗涂层含有多孔粒子形式的多孔催化剂载体。在这方面，所述至少一种催化活性铂物类可位于该多孔散料成型体的孔隙表面上和/或洗涂层中的多孔粒子的孔隙表面上，尽管它们通常特别位于多孔散料成型体的孔隙表面上。
在金属蜂窝体或金属网催化剂的情况下，金属表面通常被洗涂层涂布，其中该洗涂层含有多孔粒子形式的多孔催化剂载体。所述至少一种催化活性铂物类通常位于洗涂层中的多孔粒子的孔隙表面上。
在本文中反复提到了本领域技术人员公知的术语“洗涂(washcoat)”，需要区分洗涂浆料(washcoat slurry)和尤其施加的洗涂层(washcoat layer)。洗涂浆料是液体涂料组合物，通常为水性悬浮液形式，其除水外还含有具有例如2-100微米范围内的粒度的多孔催化剂载体粒子。
关于多孔催化剂载体粒子的材料的选择，同样适用下面更详细阐述的对多孔催化剂载体的材料的选择。
洗涂或洗涂浆料可以两种基本不同的实施方案存在。
在一个实施方案中，所述洗涂悬浮液可含有一种或多种贵金属前体，在施加洗涂层、之前施加到基底上的洗涂层的干燥和煅烧之后由所述贵金属前体形成催化活性贵金属物类。在这方面，该贵金属前体可借助下文提到的浸渍法之一与构成洗涂层的成分的多孔催化剂载体粒子接触。在这方面，该浸渍的多孔催化剂载体粒子可以单独制造，即可以浸渍、干燥和煅烧，其中可以将完全配置好的催化活性贵金属物类并入洗涂浆料中。或者，可以作为洗涂浆料的工艺步骤实施浸渍步骤，其中仅在施加洗涂浆料后进行干燥和煅烧，即仅在由洗涂浆料施加的洗涂层的煅烧过程中形成催化活性贵金属物类。在本发明中，该贵金属前体和/或由其形成的催化活性贵金属物类包含或者是所述至少一种放热分解的铂前体和/或由其在煅烧过程中形成的所述至少一种催化活性铂物类。
在另一实施方案中，洗涂浆料可配制成不含任何贵金属前体并可以就这样施加、干燥和煅烧。为了设置与催化活性贵金属物类一起存在于煅烧洗涂层中的多孔催化剂载体粒子，在这方面必须使贵金属前体(通常为水溶液形式)在单独工艺步骤中借助浸渍与仍不含贵金属但已煅烧的洗涂层接触，并在干燥和煅烧后形成催化活性贵金属物类。在本发明中，该贵金属前体和/或由其形成的催化活性贵金属物类包含或者是所述至少一种放热分解的铂前体和/或由其在煅烧过程中形成的所述至少一种催化活性铂物类。
可用于本发明的方法的各种类型的氧化催化剂通常包含一种或多种多孔催化剂载体和至少部分源自所述至少一种放热分解的铂前体的至少一种催化活性铂物类。
本发明的方法中所用的氧化催化剂的铂含量为例如0.05至25克/升催化剂体积。
现有技术中常见的并且本领域技术人员已知的任何程序都可用于制造具有至少一种催化活性铂物类的多孔催化剂载体，即，使多孔催化剂载体与铂前体的溶液接触，接着干燥和随后煅烧由此浸渍的催化剂载体，同时在该多孔催化剂载体上形成催化活性铂物类。在本发明的情况下，这意味着可以使至少一种放热分解的铂前体的溶液，优选水溶液与多孔催化剂载体接触。在这方面，可以将所述至少一种放热分解的铂前体施加到多孔催化剂载体上。所述至少一种放热分解的铂前体的施加，也称作浸渍，可以借助各种程序进行。
例如，可以通过毛细力的驱动使所述至少一种放热分解的铂前体的溶液浸泡到多孔催化剂载体中，以使该溶液的体积大致相当于多孔催化剂载体的孔隙体积(初湿含浸法)。该多孔催化剂载体可以在浸渍后干燥。所述干燥步骤优选在20至150℃的温度下进行并可用于将所述至少一种放热分解的铂前体固定在孔隙表面上。优选，通过干燥除去至少90％的溶剂或也可将浸渍的多孔催化剂载体干燥直到重量保持恒定。在干燥后，该浸渍的多孔催化剂载体可以在例如150-600℃范围内的温度下煅烧。该煅烧可以在大气条件下和在惰性气体条件下进行。所述至少一种放热分解的铂前体的放热分解可以在煅烧过程中进行，同时形成所述至少一种催化活性铂物类。所述至少一种放热分解的铂前体可以部分或完全放热分解以形成至少一种催化活性铂物类。干燥和煅烧也可以在同一步骤中进行。
多孔催化剂载体可以基本上由符合以下条件的任何材料构成：其结构在本发明的方法过程中的持续运行过程中在氧化催化剂上出现的例如0至600℃或更高，例如高达1300℃的温度下稳定。特别地，多孔催化剂载体的材料可以包含耐火材料或由耐火材料构成，例如由陶瓷材料构成。合适的耐火材料可选自例如氧化铝、二氧化钛、氧化铈、氧化锆、铈/锆混合氧化物、沸石、硅酸铝(例如堇青石、莫来石)、碳化硅和氮化硅。
所述耐火材料可以独自或组合存在，例如作为混合物。优选的耐火材料可以选自例如氧化铝，例如γ-氧化铝。该耐火材料可包含掺杂剂。合适的掺杂剂可选自稀土金属、过渡金属和碱土金属。掺杂剂特别可以是选自La、Ba、Sr、Zr和Mn的至少一种元素。掺杂可以例如有助于提高多孔氧化铝的耐热性。
对本发明而言基本的是，本发明的方法中所用的氧化催化剂通过使用至少一种放热分解的铂前体产生，或换言之或如从上文的解释显而易见，对本发明而言基本的是，作为元素铂和/或作为铂化合物(例如氧化铂)存在于多孔催化剂载体的孔隙表面上的所述至少一种催化活性铂物类至少部分通过使用至少一种放热分解的铂前体，特别通过使用其溶液产生，因此至少部分源自所述至少一种放热分解的铂前体。明显的是，可随后在较低的点火温度下从气体混合物中除去所述至少一种可氧化气态化合物。发现，如果使用并非用放热分解的铂前体制成的氧化催化剂，点火温度较高。
所述至少一种放热分解的铂前体特别以溶液形式，尤其是水溶液形式用于制造所述氧化催化剂和/或具有所述至少一种催化活性铂物类的多孔催化剂载体。
所述至少一种放热分解的铂前体可以例如是选自简单铂盐、铂络合物盐和中性铂络合物的放热分解的铂化合物。
如上文提到，所述至少一种放热分解的铂前体可以是可在例如50至500℃或例如150至200℃的温度范围内放热分解的铂前体。
在一个实施方案中，优选的放热分解的铂前体在其在例如50至500℃或150至200℃的温度范围内的热分解过程中仅表现出放热行为，即上文提到的DSC图在相应温度范围内仅表现出放热信号。
在另一实施方案中，优选的放热分解的铂前体可以在例如50至500℃或150至200℃的温度范围内通过热来分解，同时释放气态分解产物。
在再一实施方案中，优选的放热分解的铂前体可以在例如50至500℃或150至200℃的温度范围内通过热来分解，同时释放气态分解产物并仅表现出放热信号。
优选的放热分解的铂前体的实例包括草酸铂络合物。草酸铂络合物早已为人所知。相应地，Krogmann和Dodel早在1966年就报道了固态草酸铂络合物的式(H3O)1,6[Pt(C2O4)2]·2H2O，铂的平均氧化态为2.4。草酸铂络合物是可通过H2Pt(OH)6与草酸在水溶液中反应制成的络合物组合物。除草酸盐外，该络合物还可含有水。优选的草酸铂络合物及其制造也描述在例如WO2014/053351A1中，其中特别地，铂(IV)羟酸(hydroxo acid)和草酸特别优选用作原料物质，确定合适的化学计量比以相对于铂前体形式的铂(即铂(IV)羟酸)加入1.8至2.8摩尔当量的草酸。
有利的是，草酸铂络合物在其煅烧过程中可放热分解，同时除催化活性铂物类外基本不形成残留物，特别是例如没有生成有毒的氮氧化物。
例如HERAEUS以“Pt EA”为名以溶液形式市售的双(乙醇铵)六羟基铂[(HOCH2CH2NH4)2[Pt(OH)6](下文缩写为“铂乙醇胺”)是优选的放热分解的铂前体的另一实例。
通过使用至少一种放热分解的铂前体，例如草酸铂络合物和/或铂乙醇胺制造氧化催化剂可涉及，在煅烧后，如上文提到的还原处理催化剂。但是，有利的是，这不是必要的，这显著简化了氧化催化剂的制造方法。
在一个实施方案中，除所述至少一种放热分解的铂前体外，其它金属或贵金属的前体，特别是钯、钌和/或铑的前体也可用于和/或已用于制造本发明的方法中所用的氧化催化剂。
在另一实施方案中，除所述至少一种放热分解的铂前体外，没有其它金属或贵金属的前体可用于和/或已用于制造本发明的方法中所用的氧化催化剂。
在再一实施方案中，除所述至少一种，特别是仅一种放热分解的铂前体外，没有非放热分解的铂前体可用于和/或已用于制造本发明的方法中所用的氧化催化剂，其中可以使用和/或已使用非铂的金属或贵金属的前体，尽管优选不采用后一情况。非放热分解的铂前体的实例是吸热分解的铂前体以及在上文提到的DSC图中既没有表现出放热行为也没有表现出吸热行为的铂前体。
尤其优选的是本发明的方法中所用的氧化催化剂可以和/或已经通过仅使用铂乙醇胺和/或草酸铂络合物，尤其通过仅使用草酸铂络合物制成，不使用铂或其它金属或贵金属的其它前体。
如上文提到，本发明的方法中所用的氧化催化剂可以以包含至少一种催化活性铂物类的一种或多种上述多孔催化剂载体和固定床催化剂的形式存在，并且尤其存在于下列实施方案中：
-作为整料催化剂，被所述至少一种放热分解的铂前体的溶液浸渍并煅烧，同时形成所述至少一种催化活性铂物类；在这种情况下，该整料本身是多孔催化剂载体；
-作为整料催化剂，被提供洗涂层并煅烧，同时形成所述至少一种催化活性铂物类；在这种情况下，洗涂层内的带有所述至少一种催化活性铂物类的多孔催化剂载体粒子是多孔催化剂载体；
-作为整料催化剂，被所述至少一种放热分解的铂前体的溶液浸渍并煅烧，同时形成所述至少一种催化活性铂物类，并且另外被提供洗涂层，并煅烧，同时形成所述至少一种催化活性铂物类；在这种情况下，该整料本身以及洗涂层内的带有所述至少一种催化活性铂物类的多孔催化剂载体粒子是多孔催化剂载体；
-作为具有散料成型体的散料催化剂，被所述至少一种放热分解的铂前体的溶液浸渍并煅烧，同时形成所述至少一种催化活性铂物类；在这种情况下，该散料成型体本身是多孔催化剂载体；
-作为具有散料成型体的散料催化剂，被提供洗涂层并煅烧，同时形成所述至少一种催化活性铂物类；在这种情况下，洗涂层内的带有所述至少一种催化活性铂物类的多孔催化剂载体粒子是多孔催化剂载体；
-作为具有散料成型体的散料催化剂，被所述至少一种放热分解的铂前体的溶液浸渍并煅烧，同时形成所述至少一种催化活性铂物类，并且另外被提供洗涂层并煅烧，同时形成所述至少一种催化活性铂物类；在这种情况下，该散料成型体本身以及洗涂层内的带有所述至少一种催化活性铂物类的多孔催化剂载体粒子是多孔催化剂载体；
-作为金属蜂窝体催化剂，被提供洗涂层并煅烧，同时形成所述至少一种催化活性铂物类；在这种情况下，该洗涂层内的带有所述至少一种催化活性铂物类的多孔催化剂载体粒子是多孔催化剂载体；
-作为金属网催化剂，被提供洗涂层并煅烧，同时形成所述至少一种催化活性铂物类；在这种情况下，该洗涂层内的带有所述至少一种催化活性铂物类的多孔催化剂载体粒子是多孔催化剂载体；
实施例
实施例中所用的草酸铂络合物根据WO2014/053351A1，实施例1制造。实施例中所用的铂乙醇胺是HERAEUS销售的上述产品。
实施例1(氧化催化剂的制造)
将30毫升草酸铂络合物水溶液(500毫克Pt在30毫升溶液中)与100克Al2O3丸粒(直径2-4毫米)在滚动的烧瓶中混合。所述丸粒最初在50℃下干燥。由此浸渍和干燥的丸粒然后在干燥箱中在氮气气氛中在250℃下煅烧。随后，将其冷却至室温。
实施例2
类似于实施例1制造氧化催化剂，其中使用铂乙醇胺的水溶液(500毫克Pt在30毫升溶液中)代替草酸铂络合物的溶液。
参比实施例3
类似于实施例1制造氧化催化剂，其中使用硝酸铂的硝酸水溶液(500毫克Pt在30毫升溶液中)代替草酸铂络合物的溶液。
实施例4
在催化剂测试设施中研究实施例1至3中制成的氧化催化剂。为此，将各70毫升氧化催化剂装在反应器中。将含有1,000vol.-ppm甲烷和1,000vol.-ppm丙烷的合成空气的气体混合物以10,000h-1的速率导过氧化催化剂。在氧化催化剂上游和下游通过气相色谱法测量气体混合物中的甲烷和丙烷的定量分数并由此测定转化率(turnover)。为了测定点火温度(T50)，在600℃下将气流导过氧化催化剂并测定在后续冷却阶段中的甲烷和丙烷转化率。由此获得或分析的周转率曲线并测定周转率为50％时的温度T50。测量结果概括在下表中。

Claims (21)

1.使用氧化催化剂从包含至少一种可氧化气态化合物以及氧气的气体混合物中催化氧化脱除所述至少一种可氧化气态化合物的方法，其中所述气体混合物不是燃烧烟道气，其特征在于通过使用至少一种放热分解的铂前体产生所述氧化催化剂。
2.根据权利要求1的方法，其中所述气体混合物是非爆炸性的。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述至少一种可氧化气态化合物选自VOCs、一氧化碳和氢气。
4.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述气体混合物不含任何含卤素的有机化合物。
5.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述气体混合物中所含的所述至少一种可氧化气态化合物的定量分数在10vol.-ppb至50,000vol.-ppm范围内。
6.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述气体混合物中所含的氧气的定量分数至少足以按化学计量计使所述至少一种可氧化气态化合物完全氧化。
7.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述气体混合物含有至少一种选自氮气、稀有气体和CO2的惰性气体。
8.根据前述权利要求任一项的方法，其中在0至600℃范围内的温度下将所述气体混合物供入氧化催化剂。
9.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述氧化催化剂是包含一种或多种多孔催化剂载体和至少一种催化活性铂物类的固定床催化剂。
10.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述氧化催化剂是洗涂涂布或未涂布的整料催化剂、包含洗涂涂布或未涂布的散料成型体的散料催化剂或洗涂涂布的金属蜂窝体或金属网催化剂。
11.根据权利要求9或10的方法，其中所述氧化催化剂中所含的所述至少一种催化活性铂物类的铂至少部分源自所述至少一种放热分解的铂前体。
12.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述氧化催化剂的铂含量为0.05至25克/升催化剂体积。
13.根据权利要求9至12任一项的方法，其中所述多孔催化剂载体的材料包含耐火材料或由耐火材料构成。
14.根据权利要求13的方法，其中所述耐火材料选自氧化铝、二氧化钛、氧化铈、氧化锆、铈/锆混合氧化物、沸石、硅酸铝、碳化硅、氮化硅和它们的任何组合。
15.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述至少一种放热分解的铂前体以溶液形式用于制造所述氧化催化剂。
16.根据前述权利要求任一项的方法，其中除所述至少一种放热分解的铂前体外，在所述氧化催化剂的制造中还使用其它金属或贵金属的前体。
17.根据权利要求1至15任一项的方法，其中除所述至少一种放热分解的铂前体外，不使用其它金属或贵金属的前体制造本发明的方法中所用的氧化催化剂。
18.根据前述权利要求任一项的方法，其中除所述至少一种放热分解的铂前体外，不使用非放热分解的铂前体制造所述氧化催化剂。
19.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述至少一种放热分解的铂前体可以在50至500℃或150至200℃的温度范围内在热的作用下放热分解。
20.根据权利要求19的方法，其中在所述至少一种放热分解的铂前体在50至500℃或150至200℃的温度范围内在热的作用下分解的过程中，其仅表现出放热行为。
21.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述至少一种放热分解的铂前体选自草酸铂络合物和铂乙醇胺。
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