CN115722220A - 一种催化氧化催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种催化氧化催化剂，所述催化剂包括活性组分、改性载体及带孔陶瓷，其中，所述活性组分为贵金属RuO2，改性载体为复合金属氧化物；所述活性组分负载于改性载体上，负载活性组分的改性载体涂覆于所述带孔陶瓷上。本发明还提供了CVOCs催化氧化催化剂的制备方法，通过采用沉积‑沉淀法将TiO2或Al2O3载体改性，将Ru前躯体氧化成RuO2纳米颗粒溶胶，然后将其负载于改性的载体上，最后与粘结剂一起混合涂覆于带孔陶瓷载体，经过焙烧后得到所述催化剂。该催化剂应用在催化燃烧CVOCs中具有较高的催化活性，且催化稳定性优异。
Description
技术领域
本发明属于VOCs治理领域，涉及一种催化氧化催化剂，更具体地涉及一种蜂窝陶瓷载体的RuO2/改性TiO2或Al2O3催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，即VOCs)是大气中形成雾霾并导致光化学烟雾和破坏臭氧层的主要原因之一，严重危害着人类的生命健康。常见的VOCs主要包括烷烃、烯烃、卤代烃、醇、醛、醚、酯等，其中含氯挥发性有机物(CVOCs)危害性尤为严重，主要有氯代烷烃、氯代烯烃、氯代芳烃等，其来源主要是医药、农药及部分精细化工生产企业。CVOCs治理的方法包括吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法等回收技术，以及催化氧化法、直接燃烧法、生物降解法、光催化法、低温等离子体降解法等销毁技术。催化氧化法具有转化率高，起燃温度低，运行能耗低以及副产物少等优势，是一种消除CVOCs的优势技术。
催化氧化过程的核心是催化剂。催化氧化处理CVOCs的催化剂可分为以Pt、Pd和Ru基为主的贵金属催化剂和以过渡金属为主的非贵金属催化剂。Pt、Pd基贵金属催化剂催化活性好，但价格高，对高温和氯中毒敏感。Ru基贵金属催化剂能催化Deacon反应的发生，使Cl从催化剂表面脱除，使催化剂有较高的活性和稳定性。过渡金属复合氧化物价格相对低廉，抗中毒性能优良，但活性低于贵金属催化剂。因此，Ru基贵金属催化剂是目前处理CVOCs研究热点。
中国专利文献CN111420697A公开了一种Pt/Ce-USY催化剂，对含氯及非含氯VOCs均具有良好的低温催化氧化活性和稳定性。中国专利文献CN108295852B公开了一种Ru/Ce-Zr催化剂，该催化剂处理CVOCs在较低的温度下仍保持较好的活性和转化率。中国专利文献CN112108191A公开了一种RuCo双金属纳米粒子载体催化剂，该催化剂的制备工艺简单、成本低、纳米粒子形貌规整可控，对含氯及非含氯VOCs均具有良好的低温催化氧化活性和稳定性；但是，纳米材料由于其表面活性高，容易结块或改变表面结构，从而降低其催化效果。而且，这些研究大部分都只停留在贵金属负载阶段，并未进行后续涂覆及活性研究，工业装置处理CVOCs使用的催化剂都是陶瓷涂覆成型的，有的合成工艺较复杂，例如将金属氧化物与分子筛一起制备改性载体负载贵金属，放大效应较明显，实现工业化困难较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种催化活性高、且催化稳定性优异的催化氧化催化剂及其制备方法，并应用于二氯甲烷、氯苯等CVOCs的催化燃烧性能。具体的，通过采用沉积-沉淀法将TiO2或Al2O3载体改性，将Ru前躯体氧化成RuO2纳米颗粒溶胶，然后将其负载于改性的载体上，最后与粘结剂一起混合涂覆于带孔陶瓷载体，经过焙烧后得到所述催化剂。该催化剂应用在催化燃烧CVOCs中具有较高的催化活性和稳定性。本发明对催化剂的制备进行了系统的研究(载体改性、贵金属负载和带孔陶瓷涂覆)，工艺流程简单，催化活性较佳，工业化可行性大。
为实现上述目的之一提供一种催化氧化催化剂，本发明采用了如下的技术方案：
一种催化氧化催化剂，所述催化剂包括活性组分、改性载体及带孔陶瓷，其中，所述活性组分为贵金属RuO2，改性载体为复合金属氧化物；所述活性组分负载于改性载体上，负载活性组分的改性载体涂覆于所述带孔陶瓷上。
优选的，所述复合金属氧化物的改性载体组成具有通式M-N，其中M为V2O5、CeO2、Cr2O3、MnO2、ZrO2、CoO、SnO2、MgO或CuO中的至少一种，N为TiO2或Al2O3中的一种。
进一步的，所述复合金属氧化物M-N，其中，M与N的质量比范围为1:(1～10)。
优选的，所述活性组分RuO2在所述改性载体上的负载量范围为0.1wt％～3.0wt％。
优选的，所述改性载体的制备方法为沉淀-沉积法，所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的至少一种。
优选的，在活性组分负载之前，先将贵金属Ru前驱体中的Ru3+通过氧化剂氧化成活性组分RuO2。
进一步的，所述的氧化剂为高锰酸钾、双氧水、硝酸、次氯酸钠中的任一种。
优选的，将改性载体与粘结剂混合后，涂覆于所述带孔陶瓷上。
进一步的，所述粘结剂为酸性硅胶、羧甲基纤维素钠、吐温-20、聚乙烯醇、聚乙二醇中的任一种或多种的组合。
优选的，负载活性组分的改性载体在所述带孔陶瓷上的涂覆量范围为5g/L～100g/L。
本发明的目的之二在于提供一种催化氧化催化剂的制备方法，包括如下制备步骤：
(1)分别配制金属氧化物M、N的前驱体水溶液，在40℃～80℃水浴下进行搅拌混合，滴加沉淀剂溶液，pH调至7～11，静置陈化1～10h，然后抽滤，用去离子水多次洗涤至中性，在60～120℃下干燥6～10h，400～700℃焙烧3～6h后，得到改性载体复合金属氧化物M-N；
(2)将RuCl3固体溶解在去离子水中，加入溶液总质量0.1％～5％的氧化剂，通过前处理制得RuO2纳米颗粒溶胶；
(3)将粉末状M-N复合氧化物分散在去离子水中，加入RuO2纳米颗粒溶胶，搅拌1～4h过滤，去离子水洗涤多次至滤液中无Cl—，在60～120℃下干燥1～10h，400～700℃焙烧3～6h，制得RuO2/M-N催化剂；
(4)在40～80℃水浴中，加入去离子水，分批次加入粘结剂，待全部溶解后，加入RuO2/M-N催化剂，恒温搅拌1～4h；将堇青石放入浆液中室温浸泡10～60s，在60～120℃下干燥1～10h，400～600℃焙烧1～3小时，制得带孔陶瓷催化剂成品。
本发明的目的之三在于提供一种催化氧化催化剂的应用，用于含氯挥发性有机物的催化氧化处理中。
有益效果：
1)本发明所提供的催化氧化催化剂，浸渍负载之前，特别地将贵金属前驱体中Ru3+通过氧化剂氧化成Ru4+，增从而增加了催化剂中Ru4+的含量，而RuO2表面存在不饱和配位的Ru原子，通过以恰当比例进行负载，使其强烈吸附物料分子并发生催化氧化反应，有效地提高了催化活性，尤其适用于CVOCs的催化氧化深度处理。
2)本发明采用沉淀-沉积法进行复合金属氧化物的载体改性，得到的载体热稳定性高，更有利于附近催化剂中Ru4+发挥催化活性。
3)本发明将金属RuO2纳米颗粒负载于改性的复合金属氧化物载体上，最后通过粘结剂将其涂覆于带孔陶瓷载体上，制备的催化剂具有比表面积大、耐高温等优点。与商业上最常用的贵金属Pd/Pt催化氧化催化剂相比，处理二氯甲烷、氯苯等CVOCs效果较佳，且不易发生Cl中毒，同时降低了催化剂的成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例1制备的成品催化剂的外观示例图。
图2为本发明实施例1制备的成品催化剂蜂窝陶瓷载体与催化剂涂层分布扫描电镜图。
图3为本发明实施例1制备的成品催化剂涂层的扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例的描述进一步详细解释本发明，但以下包括实施例的描述仅用于使本发明所属技术领域的普通技术人员能够更加清楚地理解本发明的原理和精髓，不意味着对本发明进行任何形式的限制。
根据本发明的一种较佳的实施方式，为一种催化氧化催化剂，所述催化剂包括活性组分、改性载体及带孔陶瓷，其中，所述活性组分为贵金属RuO2，改性载体为复合金属氧化物；所述活性组分负载于改性载体上，负载活性组分的改性载体涂覆于所述带孔陶瓷上。
根据本实施方式所提供的催化氧化催化剂，是将金属RuO2纳米颗粒负载于改性的复合金属氧化物载体上，最后将其涂覆于陶瓷载体上，制备的催化剂具有比表面积大、耐高温等优点。与商业上最常用的贵金属Pd/Pt催化氧化催化剂相比，处理二氯甲烷、氯苯等CVOCs效果较佳，且不易发生Cl中毒，同时降低了催化剂的成本。
作为优选的，所述复合金属氧化物的改性载体组成具有通式M-N，其中M为VO2、CeO2、Cr2O3、MnO2、ZrO2、CoO、SnO2、MgO或CuO中的至少一种，N为TiO2或Al2O3中的一种。
在实际应用中，为了提高催化剂性能：
对于上述的复合金属氧化物M-N，其中，M与N的质量比范围控制为1:(1～10)。
所述活性组分RuO2在复合金属氧化物载体上的负载量范围为0.1wt％～3.0wt％。
负载活性组分的改性载体(也即RuO2/M-N催化剂涂层)在所述带孔陶瓷堇青石上的涂覆量范围为5g/L～100g/L。
尤其优选的是，在活性组分(浸渍)负载之前，先将贵金属Ru前驱体中的Ru·通过氧化剂氧化成活性组分RuO2。其中，所述的氧化剂为高锰酸钾、双氧水、硝酸、次氯酸钠中的任一种。基于此，浸渍负载之前，特别地将贵金属前驱体中Ru3+通过氧化剂氧化成Ru4+，从而增加了催化剂中Ru4+的含量，而RuO2表面存在不饱和配位的Ru原子，同时，改性后的载体有利于Ru的活化和稳定，增加了Ru4+的含量和表面氧迁移率，使CVOCs氧化的活化能降低，有效地提高了催化活性。
此外，在具体制备过程中：所述改性载体的制备方法为沉淀-沉积法，所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的至少一种。
将改性载体与粘结剂混合后，再涂覆于所述带孔陶瓷上。其中：所述粘结剂为酸性硅胶、羧甲基纤维素钠、吐温-20、聚乙烯醇、聚乙二醇中的任一种或多种的组合。
根据本发明另一种实施方式，为一种CVOCs催化氧化催化剂的制备方法，包括如下制备步骤：
(1)制备改性载体：分别配制金属氧化物M、N的前驱体水溶液，在40℃～80℃水浴下进行搅拌混合，滴加沉淀剂溶液，pH调至7～11，静置陈化1～10h，然后抽滤，用去离子水多次洗涤至中性，在60～120℃下干燥6～10h，400～700℃焙烧3～6h后，得到改性载体复合金属氧化物M-N；
(2)制备活性组分：将RuCl3固体溶解在去离子水中，加入溶液总质量0.1％～5％的氧化剂，通过前处理制得RuO2纳米颗粒溶胶；
其中步骤(1)和步骤(2)无先后顺序的限制；
(3)RuO2负载于改性载体上：将粉末状M-N复合氧化物分散在去离子水中，加入RuO2纳米颗粒溶胶，搅拌1～4h过滤，去离子水洗涤多次至滤液中无Cl—，在60～120℃下干燥1～10h，400～700℃焙烧3～6h，制得RuO2/M-N催化剂；
(4)RuO2/M-N催化剂涂覆于带孔陶瓷载体上制备成品催化剂
在40～80℃水浴中，加入去离子水，分批次加入粘结剂，待全部溶解后，加入RuO2/M-N催化剂粉体，恒温搅拌1～4h；将堇青石放入浆液中室温浸泡10～60s，在60～120℃下干燥1～10h，400～600℃焙烧1～3小时，制得蜂窝陶瓷催化剂成品。
适用于CVOCs的净化中具有优异的催化氧化处理效果。
以下基于上述实施方式，进行如下的具体实例应用：
实施例1
本实施例催化氧化催化剂制备流程如下：
(1)改性载体V2O5/CeO2/ZrO2-Al2O3制备
称取20g拟薄水铝石加入到装有150mL去离子水的三口烧瓶中，在60℃下搅拌0.5h。称取2.8g偏钒酸铵(NH4VO3)、3.7g硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)和3.5g硝酸锆(Zr(NO3)4·5H2O)溶于150ml去离子水中，在加入18ml 30％双氧水搅拌10min，然后一起加入到分散好的氧化铝浆液中，搅拌0.5h。用5％氢氧化钠溶液，将三口烧瓶中的pH调至10，停止滴加后，继续在60℃水浴中陈化5h。将陈化后的沉淀液抽滤，并用去离子水洗涤多次至中性，得到复合氧化物的前驱体。将前驱体在110℃下干燥6h，在600℃焙烧4h得到V2O5/CeO2/ZrO2-Al2O3载体(其中V2O5/CeO2/ZrO2与Al2O3的质量比为1：1)。
(2)Ru负载于改性V2O5/CeO2/ZrO2-Al2O3载体上
将0.031g RuCl3·3H2O固体溶解在10ml去离子水中，加入18ml、质量分数为30％的双氧水溶液，搅拌0.5h，通过前处理制得RuO2纳米颗粒溶胶。
将20g粉末状V2O5/CeO2/ZrO2-Al2O3复合氧化物分散在50mL去离子水中，加入RuO2纳米颗粒溶胶，搅拌2h，然后在110℃下干燥6h，600℃焙烧4h处理，制得RuO2/V2O5/CeO2/ZrO2-Al2O3)催化剂(其中RuO2在载体V2O5/CeO2/ZrO2-Al2O3上的负载量为0.1wt％)。
(3)RuO2/(V2O5/CeO2/ZrO2-Al2O3)催化剂涂覆于蜂窝陶瓷载体上制备成品催化剂
在三口烧瓶中加入200ml去离子水，加入10g聚乙二醇及1.4g羧甲基纤维素钠溶于去离子水中，在60℃水浴中加热搅拌，待其溶解后恒温搅拌1h；然后加入3g羧甲基纤维素钠，全部溶解后，加入10g RuO2/(V2O5/CeO2/ZrO2-Al2O3)催化剂粉体，60℃恒温搅拌4h；将体积为27ml大小的堇青石放入浆液中室温浸泡30s，80℃干燥6h，600℃焙烧4h，制得涂覆在蜂窝陶瓷上的成品催化剂RuO2/(V2O5/CeO2/ZrO2-Al2O3)催化剂；RuO2/(V2O5/CeO2/ZrO2-Al2O3)催化剂在堇青石上的涂覆量约为5g/L。
如图1所示，显示为实施例1制备的成品催化剂外观照片，图2为实施例1制备的成品催化剂蜂窝陶瓷载体与催化剂涂层分布扫描电镜图，图3为实施例1制备的成品催化剂涂层的扫描电镜照片。
对比例1
本对比例与实施例1相比，区别仅在于，步骤(2)中的RuCl3·3H2O在溶解后，本对比例未加入双氧水氧化，其余均与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例2
本实施例催化氧化催化剂制备流程如下：
(1)改性载体MnO2/Cr2O3/CoO-Al2O3制备
称取20g拟薄水铝石加入到装有150mL去离子水的三口烧瓶中，在60℃下搅拌0.5h。称取7.9g氯化锰(MnCl2·4H2O)、11.5g硝酸铬(Cr(NO3)3)和8.8g硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)，溶于150ml去离子水中，在加入18ml 30％双氧水搅拌10min，然后一起加入到分散好的氧化铝浆液中，搅拌0.5h。用5％氨水溶液，将三口烧瓶中的pH调至10，停止滴加后，继续在60℃水浴中陈化5h。将陈化后的沉淀液抽滤，并用去离子水洗涤多次至中性，得到复合氧化物的前驱体。将前驱体在110℃下干燥6h，在600℃焙烧4h得到MnO2/Cr2O3/CoO-Al2O3载体(其中MnO2/Cr2O3/CoO与Al2O3的质量比为1：5)。
(2)Ru负载于改性MnO2/Cr2O3/CoO-Al2O3载体上
将0.23g RuCl3·3H2O固体溶解在10ml去离子水中，加入10ml 65％硝酸溶液，搅拌0.5h，通过前处理制得RuO2纳米颗粒溶胶。
将10g粉末状MnO2/Cr2O3/CoO-Al2O3复合氧化物分散在50mL去离子水中，加入RuO2纳米颗粒溶胶，搅拌2h，然后在110℃下干燥6h，600℃焙烧4h处理，制得RuO2/(MnO2/Cr2O3/CoO-Al2O3)催化剂(其中RuO2在载体MnO2/Cr2O3/CoO-Al2O3上的负载量为1.5wt％)。
(3)RuO2/(MnO2/Cr2O3/CoO-Al2O3)催化剂涂覆于蜂窝陶瓷载体上制备成品催化剂
在三口烧瓶中500ml去离子水，加入20g聚乙二醇、溶于去离子水中，在60℃水浴中加热搅拌，待其溶解后恒温搅拌1h。然后加入0.2g聚乙烯醇，全部溶解后，加入20g RuO2/(MnO2/Cr2O3/CoO-Al2O3)催化剂粉体，60℃恒温搅拌4h。将体积为27ml大小的堇青石放入浆液中室温浸泡40s，80℃干燥6h，600℃焙烧4h，制得涂覆在蜂窝陶瓷上的成品催化剂RuO2/(MnO2/Cr2O3/CoO-Al2O3)催化剂；RuO2/(MnO2/Cr2O3/CoO-Al2O3)催化剂在堇青石上的涂覆量约为50g/L。
对比例2
本对比例与实施例2相比，区别仅在于，步骤(2)中的RuCl3·3H2O在溶解后，本对比例未加入硝酸溶液氧化，其余均与实施例2相同，在此不再赘述。
实施例3
本实施例催化氧化催化剂制备流程如下：
(1)改性载体SnO2/MgO/CuO-TiO2制备
称取15g TiO2粉体加入到装有150mL去离子水的三口烧瓶中，在60℃下搅拌0.5h。称取5.8g四氯化锡(SnCl4·5H2O)、3.5g氯化镁(MgCl2)和6.9g硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O)溶于50ml去离子水中，加入到分散好的氧化钛浆液中，搅拌0.5h。用5％碳酸钠溶液，将三口烧瓶中的pH调至10，停止滴加后，继续在60℃水浴中陈化5h。将陈化后的沉淀液抽滤，并用去离子水洗涤多次至中性，得到复合氧化物的前驱体。将前驱体在110℃下干燥6h，在600℃焙烧4h得到SnO2/MgO/CuO-TiO2载体(其中SnO2/MgO/CuO与TiO2的质量比为1：10)。
(2)Ru负载于改性载体SnO2/MgO/CuO-TiO2上
将0.62g RuCl3·3H2O固体溶解在15ml去离子水中，加入0.4g高锰酸钾和0.3g次氯酸钠，搅拌0.5h，通过前处理制得RuO2纳米颗粒溶胶。将13.4g粉末状SnO2/MgO/CuO-TiO2复合氧化物分散在50mL去离子水中，加入RuO2纳米颗粒溶胶，搅拌2h，然后在110℃下干燥6h，600℃焙烧4h处理，制得RuO2/(SnO2/MgO/CuO-TiO2)催化剂(其中RuO2在载体SnO2/MgO/CuO-TiO2上的负载量为3wt％)。
(3)RuO2/(SnO2/MgO/CuO-TiO2)催化剂涂覆于蜂窝陶瓷载体上制备成品催化剂
在三口烧瓶中500ml去离子水，加入25g聚乙二醇溶于去离子水中，在60℃水浴中加热搅拌，待其溶解后恒温搅拌1h。然后加入4g酸性硅胶及16ml吐温-20，全部溶解后，加入25g RuO2/(SnO2/MgO/CuO-TiO2)催化剂粉体，60℃恒温搅拌4h。将体积为27ml大小的堇青石放入浆液中室温浸泡60s，80℃干燥6h，600℃焙烧4h，制得涂覆在蜂窝陶瓷上的成品催化剂RuO2/(SnO2/MgO/CuO-TiO2)；RuO2/(SnO2/MgO/CuO-TiO2)催化剂在堇青石上的涂覆量约为100g/L。
对比例3
本对比例与实施例3相比，区别仅在于，步骤(2)中的RuCl3·3H2O在溶解后，本对比例未加入高锰酸钾和次氯酸钠氧化，其余均与实施例3相同，在此不再赘述。
对比例4
本对比例与实施例1相比，区别仅在于，步骤(2)中的粉末状V2O5/CeO2/ZrO2-Al2O3复合氧化物更换为市售ZSM-5分子筛，其余均与实施例3相同，在此不再赘述。
实施例4
将实施例1～3所得的催化剂实施例1、实施例2和实施例3，与对比例催化剂及商业Pt/Pd催化剂对比，在微型反应器中进行性能评价，并比较水热处理后的催化剂性能。
催化剂评价方法：在内径为12mm的固定床反应装置中装入4ml催化剂，催化剂床层中插有热电偶，连续通入CVOCs(二氯甲烷和氯苯)，入口有机物的初始浓度为500g/m3，反应压力为常压，体积空速为20000h-1，氧气浓度10～20％，氮气为平衡气，反应温度为150～350℃，反应物和产物在气相色谱GC-7890A上分析，记录有二氯甲烷和氯苯90％转化的温度(T90)，所得结果见表1。
水热处理方法：将催化剂在10％的水蒸汽和1％二氯甲烷和氯苯的条件下，500℃处理48小时后，重新按照上述方法评价二氯甲烷和氯苯的转化率，记录二氯甲烷和氯苯90％转化的温度(T90)，所得结果见表1后两列。
对比例5
本对比例与实施例4相比，区别仅在于，以实施例3的催化剂为例，改变了入口有机物的初始浓度(从500g/m3更改成1g/m3)和体积空速(从20000h-1更改成25000h-1)进行性能评价，其余均与实施例4相同，在此不再赘述。
表1不同催化剂的表征及催化氧化CVOCs的性能
结合上表可知，本发明的催化剂，相较于对比例催化剂和商业Pt/Pd贵金属催化剂，有更高的比表面积，有利于吸附反应物分子，能提高催化活性，即有更低的T90温度，在较低的温度下即可将二氯甲烷和氯苯催化氧化。
催化剂经水热处理后，本发明的催化剂，相较于对比例催化剂及商业Pt/Pd贵金属催化剂，T90温度提高不明显，说明本发明的催化剂依然保持较高的催化活性，具有较好的耐高温及热稳定性。
本发明的催化剂，其将贵金属中的Ru3+提前氧化成RuO2是催化性能较好的关键因素。从实施例1、实施例2、实施例3和对比例1、对比例2和对比例3的比较中可以看出，各个对比例催化剂的活性均低于对应的实施例，说明催化剂中Ru4+含量的增加，有利于提高催化剂活性。
本发明的催化剂，其改性载体的制备是催化性能较好的另一个关键因素。尤其是实施例3，其催化效果最好。主要原因是本发明改性载体更加分散，更加有利于活性金属的负载和分散。
本发明的催化剂，在对比例5中，二氯甲烷和氯苯的入口含量较低，T90温度明显降低，优于已发表专利中同类催化剂的性能。
综上，相较于商业Pt/Pd贵金属催化剂，本发明的催化剂制备简便，价格低廉，耐高温，且热稳定性好，具有更大的市场应用前景。
上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种催化氧化催化剂，其特征在于：所述催化剂包括活性组分、改性载体及带孔陶瓷，其中，所述活性组分为贵金属RuO2，改性载体为复合金属氧化物；所述活性组分负载于改性载体上，负载活性组分的改性载体涂覆于所述带孔陶瓷上。
2.根据权利要求1所述的催化氧化催化剂，其特征在于：所述复合金属氧化物的改性载体组成具有通式M-N，其中M为V2O5、CeO2、Cr2O3、MnO2、ZrO2、CoO、SnO2、MgO或CuO中的至少一种，N为TiO2或Al2O3中的一种。
3.根据权利要求2所述的催化氧化催化剂，其特征在于：所述复合金属氧化物M-N，其中，M与N的质量比范围为1:(1～10)。
4.根据权利要求1所述的催化氧化催化剂，其特征在于：所述活性组分RuO2在所述改性载体上的负载量范围为0.1wt％～3.0wt％。
5.根据权利要求1所述的催化氧化催化剂，其特征在于：所述改性载体的制备方法为沉淀-沉积法，所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的催化氧化催化剂，其特征在于：在活性组分负载之前，先将贵金属Ru前驱体中的Ru3+通过氧化剂氧化成活性组分RuO2。
7.根据权利要求1所述的催化氧化催化剂，其特征在于：将改性载体与粘结剂混合后，涂覆于所述带孔陶瓷上。
8.根据权利要求1所述CVOCs催化氧化催化剂，其特征在于：负载活性组分的改性载体在所述带孔陶瓷上的涂覆量范围为5g/L～100g/L。
9.一种催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
(1)分别配制金属氧化物M、N的前驱体水溶液，在40℃～80℃水浴下进行搅拌混合，滴加沉淀剂溶液，pH调至7～11，静置陈化，然后抽滤，用去离子水多次洗涤至中性，干燥，400～700℃焙烧后，得到改性载体复合金属氧化物M-N；
(2)将RuCl3固体溶解在去离子水中，加入溶液总质量0.1％～5％的氧化剂，通过前处理制得RuO2纳米颗粒溶胶；
(3)将粉末状M-N复合氧化物分散在去离子水中，加入RuO2纳米颗粒溶胶，搅拌后过滤，去离子水洗涤多次至滤液中无Cl—，干燥，400～700℃焙烧后，制得RuO2/M-N催化剂；
(4)在40～80℃水浴中，加入去离子水，分批次加入粘结剂，待全部溶解后，加入RuO2/M-N催化剂，恒温搅拌；将堇青石放入浆液中室温浸泡，干燥，于400～600℃焙烧后，制得带孔陶瓷催化剂成品。
10.一种催化氧化催化剂的应用，其特征在于：用于含氯挥发性有机物的催化氧化处理中。
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