一种有机污染土壤热脱附废气催化氧化净化催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113731409A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202111142546.7(22)申请日2021.09.28(71)申请人昆明理工大学地址650500云南省昆明市呈贡大学城景明南路727号(72)发明人张秋林吴学勇陈金定陈建军刘墨(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人王苗苗(51)Int.Cl.B01J23/656(2006.01)B01J35/04(2006.01)B01D53/86(2006.01)B01D53/72(2006.01)权利要求书2页说明书14页(54)发明名称一种有机污染土壤热脱附废气催化氧化净化催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及催化剂技术领域，提供了一种有机污染土壤热脱附废气催化氧化净化催化剂及其制备方法和应用。本发明提供的催化剂包括基体、载体和活性组分，其中基体为蜂窝状堇青石，载体为CeO2‑ZrO2复合物或CeO2‑ZrO2‑R复合物(R为La2O3、Co3O4、Y2O3和SiO2中的一种或几种)，活性组分为MnO2和RuO2，基体上进一步还负载有助剂WO3‑TiO2。本发明的催化剂在450～650℃温度范围内催化效率高，可使有机污染土壤热脱附废气完全转化，且高温稳定性好，抗烧结和抗积碳能力强，还具有较好的抗碱、碱土、重金属以及抗氯、抗硫中毒能力。CN113731409ACN113731409A权利要求书1/2页1.一种有机污染土壤热脱附废气催化氧化净化催化剂，其特征在于，包括基体以及负载在基体上的催化剂组分；所述催化剂组分包括载体以及负载在载体上的活性组分；所述基体为蜂窝状堇青石；所述载体为CeO2‑ZrO2复合物或CeO2‑ZrO2‑R复合物，所述CeO2‑ZrO2‑R复合物中的R为La2O3、Co3O4、Y2O3和SiO2中的一种或几种；所述活性组分为MnO2和RuO2。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述CeO2‑ZrO2‑R复合物为CeO2‑ZrO2‑La2O3‑Co3O4‑Y2O3‑SiO2复合物；所述CeO2‑ZrO2‑La2O3‑Co3O4‑Y2O3‑SiO2复合物中SiO2的质量分数为15～35％，CeO2、ZrO2、La2O3、Co3O4和Y2O3的总质量分数为65～85％。3.根据权利要求2所述的催化剂，其特征在于，所述CeO2‑ZrO2‑La2O3‑Co3O4‑Y2O3‑SiO2复合物中CeO2的质量分数为25～40％，ZrO2的质量分数为25～40％，La2O3的质量分数为4～7％，Co3O4的质量分数为4～8％，Y2O3的质量分数为1～5％。4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂组分中MnO2的质量分数为5～10％，RuO2的质量分数为1～3％。5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂组分的质量和基体体积之比为120～180g/L。6.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述基体上还负载有助剂，所述助剂为WO3‑TiO2，所述WO3‑TiO2中WO3和TiO2的质量比为2:8～4:6。7.权利要求1～6任意一项所述有机污染土壤热脱附废气催化氧化净化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将可溶性铈盐和可溶性锆盐溶解于水中，或，将可溶性铈盐、可溶性锆盐和R组分溶解于水中，得到水溶液；将所得水溶液的pH值调节至9～12，然后依次进行水热反应和第一焙烧，得到载体；所述R组分为可溶性镧盐、可溶性钴盐、可溶性钇盐和硅溶胶中的一种或几种；(2)将所述载体在可溶性锰盐和可溶性钌盐的混合溶液中浸渍后进行第二焙烧，得到催化剂组分；(3)将所述催化剂组分制浆后涂覆于蜂窝状堇青石上，然后进行第三焙烧，得到有机污染土壤热脱附废气催化氧化净化催化剂。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，当所述基体上还负载有助剂时，所述第三焙烧后，还包括以下步骤：将WO3‑TiO2浆料涂覆于第三焙烧所得产物上，然后进行第四焙烧，得到有机污染土壤热脱附废气催化氧化净化催化剂。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述WO3‑TiO2浆料的制备方法为方法一或方法二；所述方法一包括以下步骤：将TiO2、偏钨酸铵、硅溶胶和水混合，在1200～1500rpm转速下搅拌2～3h，得到WO3‑TiO2浆料；所述方法二包括以下步骤：将水、碳酸氢氨、偏钨酸铵和二氧化钛前驱体混合后搅拌，得到胶体；将所述胶体和硅溶胶混合然后在1200～1500rpm转速下搅拌2～3h，得到WO3‑TiO2浆料；所述二氧化钛前驱体为钛酸丁酯和/或硫酸氧钛。2CN113731409A权利要求书2/2页10.权利要求1～6任意一项所述催化剂或权利要求7～9任意