CN112915999B - 一种降解苯系物和乙酸乙酯的催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种降解苯系物和乙酸乙酯的催化剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112915999B CN112915999B CN202110104901.5A CN202110104901A CN112915999B CN 112915999 B CN112915999 B CN 112915999B CN 202110104901 A CN202110104901 A CN 202110104901A CN 112915999 B CN112915999 B CN 112915999B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- active component
- preparation
- carrier
- roasting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 125000001997 phenyl group Chemical class [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 title claims abstract 4
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 title claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 claims description 13
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 8
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical group [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 claims description 6
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) nitrate Chemical group [Pd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GTCKPGDAPXUISX-UHFFFAOYSA-N ruthenium(3+);trinitrate Chemical compound [Ru+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GTCKPGDAPXUISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 20
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 8
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0213—Preparation of the impregnating solution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8668—Removing organic compounds not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8665
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/58—Platinum group metals with alkali- or alkaline earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/391—Physical properties of the active metal ingredient
- B01J35/394—Metal dispersion value, e.g. percentage or fraction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/396—Distribution of the active metal ingredient
- B01J35/399—Distribution of the active metal ingredient homogeneously throughout the support particle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/12—Oxidising
- B01J37/14—Oxidising with gases containing free oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/16—Reducing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供了一种负载型催化剂，以及该催化剂的制备方法和应用。其通过先在载体制备过程中加入助剂，再通过浸渍和两次氧化还原反应，使活性组分均匀分散于载体表面，使活性组分以金属态高度分散于载体表面，进而提升了低温催化氧化性能。该催化剂在80～150℃的温度范围内对苯系物和乙酸乙酯的催化氧化转化率接近100％，优于现有催化剂的性能。
Description
技术领域
本发明属于低温催化氧化技术领域，具体涉及一种能够在较低温度下降解苯系物和乙酸乙酯的催化剂，及其该催化剂的制备方法和应用。
背景技术
目前，常规的净化去除苯系物主要采用活性碳吸附法、等离子体法和催化氧化法。然而这些方法存在一定的缺点，例如：活性碳的吸附容量及更换问题，过滤层的更换周期及预期效果的问题，以及等离子体产生臭氧等二次污染的问题。
近年来，催化氧化技术被证实为一种有效的净化有机物的技术。目前能够达到催化降解苯系物的催化剂为Pd、Pt等负载型催化剂，其完全转化温度均高于250℃。这些催化剂一般使用温度范围在250～450℃之间，存在需提供较高的能源消耗、设备占地空间较大、成本较高、使用受限的问题。现有的非贵金属催化剂主要有TiO2、MnO2、CeO2等，其操作反应温度为300～500℃，高于贵金属催化剂。因此需要一种能够在较低温度下(80～150℃)催化降解苯系物的负载型催化剂。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种能够在较低温度下降解苯系物和乙酸乙酯的负载型催化剂。
本发明的第二目的在于提供上述催化剂的制备方法。
本发明的第三目的在于提供上述催化剂在降解苯系物和乙酸乙酯中的应用。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明涉及一种降解苯系物和乙酸乙酯的催化剂，所述催化剂包括载体和负载于载体表面的活性组分和助剂，其中所述活性组分为Pd和Ru，所述助剂为Na和/或K。所述活性组分中，Pd能够使参与反应的氧气分子活化，Ru促进有机物分子中的C-C键断开，助剂的作用是使Pd和Ru在载体表面分散均匀。
反应方程式如式(1)和(2)所示。
优选地，所述催化剂中活性组分的质量百分含量为0.1～1％，更优选1％；所述助剂的质量百分含量为0.5～5％，更优选2％。
优选地，所述活性组分中Pd与Ru的质量比为7:(2-5)，更优选7:3。
优选地，所述载体选自Al2O3、MCM-41、TiO2、ZSM-5中任意一种，优选Al2O3。
本发明还涉及所述催化剂的制备方法，包括先制备得到含有助剂的载体，再将活性组分浸渍到载体上，经过干燥和焙烧得到所述催化剂。
优选地，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将拟薄水铝石与碱金属碳酸盐混合后进行焙烧，得到Al2O3载体；
优选地，所述碱金属碳酸盐为碳酸钠和/或碳酸钾，所述拟薄水铝石与碱金属碳酸盐的质量比为(15～25):1。
优选地，所述焙烧包括在350～450℃焙烧1.5～3h，然后升温至600～700℃焙烧5～7h，反应气氛为15％O2/Ar。
(2)将所述Al2O3载体置于水中搅拌至悬浮状后，加入含有活性组分的金属盐得到混合液，将所述混合液在持续搅拌下进行加热，至其中的水完全蒸发，得到催化剂前驱体；
优选地，所述含有活性组分的金属盐为硝酸钯和硝酸钌。
现有技术中，通常是将含有活性组分和助剂的金属盐共同加入水或酸性溶液中作为浸渍液，然后加入载体进行等体积浸渍，烘干后进行焙烧。本发明在载体制备过程中加入助剂，后续再浸渍活性组分，目的避免助剂将活性组分包裹，降低催化剂活性。另外与现有技术等体积浸渍后烘干相比，本发明的浸渍方式可以简化步骤，减少活性组分的损失，同时使活性组分更为均匀的分散在载体表面。
(3)将所述催化剂前驱体依次在600℃～300℃和400～300℃下进行焙烧，得到所述催化剂。
优选地，所述催化剂前驱体的焙烧过程包括：
(i)在600℃下焙烧6h，这一步对反应气氛没有过多要求，含氧气氛即可，作用为使含有活性组分的金属盐分解，得到钯和钌的氧化物；
(ii)将气氛切换为1％CO/He，在300℃下焙烧1h，作用为使助剂发挥作用，将钯和钌固定于载体表面，并将钯和钌的氧化物还原为金属；
(iii)将气氛切换为15％O2/He，在400℃下焙烧1h，作用为使金属态的钯和钌重新发生氧化反应，并在载体表面重新分布，即进一步延展和分散，改善活性组分的团聚现象；
(iiii)将气氛切换为1％CO/He，在300℃下焙烧1h，作用为将上一步发生氧化的钯和钌重新还原为单质。
本发明还涉及所述催化剂在催化降解苯系物和乙酸乙酯中的应用，所述催化降解温度为80～150℃。现有技术的催化剂使用温度范围一般在250～450℃之间。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种负载型催化剂，其通过先在载体制备过程中加入助剂，再通过浸渍和两次氧化还原反应，使活性组分均匀分散于载体表面，使活性组分以金属态高度分散于载体表面，进而提升了低温催化氧化性能。该催化剂在80～150℃的温度范围内对苯系物和乙酸乙酯的催化氧化转化率接近100％，优于现有催化剂的性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
一种降解苯系物和乙酸乙酯的催化剂，包括载体和负载于载体表面的活性组分和助剂。其中活性组分为Pd和Ru，两者合计在催化剂中的质量百分含量为1％，Pd与Ru的质量比为7:3；助剂为Na，质量百分含量为2％；载体为Al2O3。
所述催化剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将拟薄水铝石与碳酸钠以20:1的质量比混合后，在400℃焙烧2h，然后以5℃/min的速率升温至650℃焙烧6h，反应气氛为15％O2/Ar，得到Al2O3载体；
(2)将所述Al2O3载体置于水中搅拌至悬浮状后，加入硝酸钯和硝酸钌得到混合液，硝酸钯和硝酸钌的加入量根据负载量确定。将所述混合液在持续搅拌下进行加热，至其中的水完全蒸发，得到催化剂前驱体；
(3)将所述催化剂前驱体依次(i)在600℃下焙烧6h；(ii)将气氛切换为1％CO/He，在300℃下焙烧1h；(iii)将气氛切换为15％O2/He，在400℃下焙烧1h；(iiii)将气氛切换为1％CO/He，在300℃下焙烧1h，得到催化剂。
对比例1
将拟薄水铝石在600℃下焙烧6h，然后加水搅拌，加入硝酸钯和硝酸钌后旋转蒸发，100℃下干燥24h，再于500℃下焙烧3h，得到催化剂。
CO脉冲吸附值测试
对步骤(3)中每一次焙烧后的催化剂前驱体，以及对比例得到的催化剂进行CO脉冲吸附值测试，具体方法为：取100mg催化剂置于化学吸附仪反应管中，先在250℃的氢气或者CO还原气氛中预处理1h，降至室温，将反应气氛转为惰性气体升温至250℃，保持1h，降至40℃后抽真空，以5％CO/He的脉冲通入催化剂，记录CO脉冲吸附测分散度。结果见表1。
表1
| 实施例/对比例 | CO脉冲吸附测分散度 |
| 步骤(i)得到的催化剂前驱体 | 22％ |
| 步骤(ii)得到的催化剂前驱体 | 28％ |
| 步骤(iii)得到的催化剂前驱体 | 44％ |
| 步骤(iiii)得到的催化剂 | 56％ |
| 对比例1催化剂 | 36％ |
表1中的CO脉冲吸附测分散度能够说明活性组分在载体表面的分布状态。可以看出在每一次氧化或还原焙烧后，分散程度均会进一步提高。实施例1得到的催化剂表面分散度远高于对比例1的催化剂。
催化性能测试
采用实施例1和对比例制备的催化剂降解苯系物和乙酸乙酯，具体方法为：取100mg催化剂放置于固定床反应器中，常压条件下，通入50-200ppm苯系物或者乙酸乙酯，反应气氛含有20％的氧气，其余为氮气。在体积空速为10000-30000h-1，反应温度80-160℃的条件下进行催化氧化反应。
表2为本发明提供的催化剂与现有催化剂在80℃，待降解物浓度为50ppm的条件下，对苯系物(实施例中均为邻二甲苯)与乙酸乙酯的催化性能对比。可以看出实施例1提供的催化剂对苯系物和乙酸乙酯的转化率均为100％，并具有较高的单次寿命。对比例1催化剂的转化率较低，且在10％～20％的转化率下，不考虑单次寿命，即催化剂的有效使用期限。
表2
| 苯系物转化率 | 乙酸乙酯转化率 | 单次寿命/h | |
| 实施例1 | 100％ | 100％ | 422 |
| 对比例1 | 20％ | 10％ | - |
使用实施例1制备的催化剂降解苯系物和乙酸乙酯，改变反应温度、苯系物反应浓度和乙酸乙酯反应浓度，结果如表3～5所示。可知在80～160℃的温度范围内，本发明得到的催化剂均具有较好的转化率。
表3降解物浓度为50ppm，反应温度分别为80/90/100/120/140/160℃
| 反应温度(℃) | 苯系物转化率 | 乙酸乙酯转化率 | 单次寿命/h |
| 80 | 100％ | 100％ | 410 |
| 90 | 100％ | 100％ | 420 |
| 100 | 100％ | 100％ | 418 |
| 120 | 100％ | 100％ | 408 |
| 140 | 100％ | 100％ | 414 |
| 160 | 100％ | 100％ | 412 |
表4 80℃下，苯系物反应浓度分别为50/100/200/500/800ppm
表5 80℃下，乙酸乙酯反应浓度分别为100/500/1000/1500ppm
实施例2～5
改变活性组分负载量(Pd和Ru的质量比不变)，其它原料和制备方法同实施例1。在80℃，待降解物浓度为50ppm的条件下，实施例2～5制备的催化剂降解苯系物和乙酸乙酯仍具有较好的结果，如表6所示。
表6活性组分负载量分别为0.2/0.5/0.8/1％
实施例6～9
改变Pd和Ru的质量比(活性组分负载量不变)，其它原料和制备方法同实施例1。在80℃，待降解物浓度为50ppm的条件下，实施例6～9制备的催化剂的降解效果与实施例1相比有所下降，如表7所示。
表7 Pd和Ru的质量比分别为7:1/7:2/7:5/1:1
对比例2～5
改变某一步的制备步骤，其它原料和制备方法同实施例1。对比例2～5制备的催化剂在80℃，待降解物浓度为50ppm的条件下，降解效果与实施例1相比下降较大。说明改变活性组分和助剂的负载方式，或未采用二次氧化还原方式进行焙烧，得到的催化剂均不具备在较低温度下的催化反应活性，如表8所示。
表8
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.降解苯系物和乙酸乙酯的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将拟薄水铝石与碱金属碳酸盐混合后进行焙烧，得到Al2O3载体；
（2）将所述Al2O3载体置于水中搅拌至悬浮状后，加入含有活性组分的金属盐得到混合液，将所述混合液在持续搅拌下进行加热，至其中的水完全蒸发，得到催化剂前驱体；
（3）将所述催化剂前驱体先在600℃~300℃条件下进行焙烧，再在400~300℃下以氧化还原方式进行焙烧，得到所述催化剂；
所述催化剂包括载体和负载于载体表面的活性组分和助剂，所述活性组分为Pd和Ru，所述助剂为Na和/或K。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述碱金属碳酸盐为碳酸钠和/或碳酸钾，所述拟薄水铝石与碱金属碳酸盐的质量比为(15~25):1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述焙烧包括在350~450℃焙烧1.5~3h，然后升温至600~700℃焙烧5~7h，反应气氛为15%O2/Ar。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述含有活性组分的金属盐为硝酸钯和硝酸钌。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述催化剂前驱体的焙烧过程包括：
（i）在600℃下焙烧6h；
（ii）将气氛切换为1%CO/He，在300℃下焙烧1h；
（iii）将气氛切换为15%O2/He，在400℃下焙烧1h；
（iiii）将气氛切换为1%CO/He，在300℃下焙烧1h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂中活性组分的质量百分含量为0.1~1%，所述助剂的质量百分含量为0.5~5%。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂中活性组分的质量百分含量为1%，所述助剂的质量百分含量为2%。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性组分中Pd与Ru的质量比为7:(2-5)。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性组分中Pd与Ru的质量比为7:3。
10.根据权利要求1至9任一项所述的制备方法所得的催化剂在催化降解苯系物和乙酸乙酯中的应用，所述催化降解的温度为80~150℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110104901.5A CN112915999B (zh) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | 一种降解苯系物和乙酸乙酯的催化剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110104901.5A CN112915999B (zh) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | 一种降解苯系物和乙酸乙酯的催化剂及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112915999A CN112915999A (zh) | 2021-06-08 |
| CN112915999B true CN112915999B (zh) | 2023-06-16 |
Family
ID=76166395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110104901.5A Active CN112915999B (zh) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | 一种降解苯系物和乙酸乙酯的催化剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112915999B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03131340A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-04 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 触媒担体の製造方法およびその担体を使用した炭化水素処理用触媒の製造方法 |
| JP2004114014A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Nissan Motor Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP2004169609A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Hitachi Ltd | 内燃機関の排ガス浄化装置，浄化方法及び触媒 |
| CN103157491A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种用于催化氧化挥发性有机物的介孔金属氧化物负载钯催化剂 |
| CN106268791A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-04 | 北京石油化工学院 | 一种双金属催化剂的制备方法 |
| WO2017181815A1 (zh) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 | 用于费托合成反应的负载型铁基催化剂及其制备方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1030601C (zh) * | 1992-08-17 | 1996-01-03 | 中国石油化工总公司 | 低密度、大孔容、高强度氧化铝载体的制备方法 |
| CN102234125B (zh) * | 2010-04-30 | 2013-09-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 含碱金属和/或碱土金属组分的拟薄水铝石及由其制备的氧化铝 |
| CN103769085B (zh) * | 2012-10-23 | 2016-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种催化燃烧催化剂的制备方法 |
| CN104907067A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-16 | 宁波大地化工环保有限公司 | 一种治理苯类废气的催化燃烧催化剂及其制备和应用 |
| CN105944727B (zh) * | 2016-05-24 | 2019-04-02 | 江南大学 | 一种提高费托合成用的钴基催化剂中活性组分分散度和活性的处理方法 |
| CN106540690A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-03-29 | 厦门大学 | 一种负载型钯钌双金属催化剂及其制备方法 |
| WO2018160934A1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-07 | Exxonmobil Research And Engineering Company | High performance co2/h2o displacement desorption sorbents and methods of making same |
| CN108273500B (zh) * | 2018-03-22 | 2021-02-09 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种催化燃烧苯的抗水钯基催化剂、其制备方法及用途 |
| CN111151243A (zh) * | 2018-11-08 | 2020-05-15 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种钌基催化剂、其制备方法及其应用 |
-
2021
- 2021-01-26 CN CN202110104901.5A patent/CN112915999B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03131340A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-04 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 触媒担体の製造方法およびその担体を使用した炭化水素処理用触媒の製造方法 |
| JP2004114014A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Nissan Motor Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP2004169609A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Hitachi Ltd | 内燃機関の排ガス浄化装置，浄化方法及び触媒 |
| CN103157491A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种用于催化氧化挥发性有机物的介孔金属氧化物负载钯催化剂 |
| WO2017181815A1 (zh) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 | 用于费托合成反应的负载型铁基催化剂及其制备方法 |
| CN106268791A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-04 | 北京石油化工学院 | 一种双金属催化剂的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112915999A (zh) | 2021-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102824909B (zh) | 一种低温催化燃烧挥发性有机物催化剂及其制备方法 | |
| JP4759739B2 (ja) | エチレン分解触媒 | |
| KR20100050429A (ko) | 혼합 산화물 촉매 | |
| CN101143328A (zh) | 一种用于制备四氯乙烯的催化剂及其制备方法与用途 | |
| CN112844459B (zh) | 一种VOCs催化氧化催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111420699A (zh) | 一种分子筛表面有机碱刻蚀及负载Pt催化剂的制备方法 | |
| CN108607611A (zh) | 一种Cu-Ce-Zr混合金属氧化物催化剂 | |
| CN110327929A (zh) | 一种钴铝水滑石衍生复合氧化物及其制备方法与应用 | |
| CN112044444A (zh) | 一种第二主族元素修饰的钴铝催化剂及其制备方法与应用 | |
| JP2012055826A (ja) | 低温酸化触媒とその製造方法およびその触媒を用いた酸化方法 | |
| CN112915999B (zh) | 一种降解苯系物和乙酸乙酯的催化剂及其制备方法和应用 | |
| JP2023533579A (ja) | 銅系水素化触媒の調製方法、それで調製された触媒及び使用 | |
| KR20120077634A (ko) | 산화탈수소촉매 및 이를 이용한 프로판으로부터 프로필렌의 제조방법 | |
| CN114471695B (zh) | 可高效降解含氰废气的催化剂及其制备方法和应用 | |
| KR101208152B1 (ko) | 탈수소 에어로젤 촉매 | |
| US20160136622A1 (en) | Monolithic structured catalyst for carbon monoxide gase-phase coupling to dialkyl oxalate & preparation method and application thereof | |
| CN114832848B (zh) | 一种催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN114602458B (zh) | 一种Mn(VO3)2/V2O5催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN115888758A (zh) | 用于丙烷高效催化燃烧的铈钴复合氧化物载体负载钌催化剂及其制备方法 | |
| CN111482171B (zh) | 一种用于丙烷完全氧化的Pt基催化剂及其制备方法 | |
| CN113578345B (zh) | 二氧化碳氧化丙烷临氢脱氢制丙烯和合成气的铂基复合催化剂及方法 | |
| CN113578321B (zh) | 二氧化碳氧化丙烷临氢脱氢制丙烯和合成气的金属氧化物改性铂基催化剂及方法 | |
| KR101678225B1 (ko) | 백금계 촉매의 제조 방법 | |
| CN114210340A (zh) | 高活性气相合成碳酸二甲酯催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112191244A (zh) | 一种活性炭负载的金基催化剂及其制备方法和在乙炔加氢中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |