【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种催化剂及其制备方法和应用，具体涉及一种co氧化催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、一氧化碳(co)是一种无色、无味、无刺激的可燃性有毒气体。环境中低浓度的co排放至大气中会导致臭氧污染，吸入人体会引发心血管疾病，给人类居住环境和身体健康带来极大的威胁。co来源于化石燃料的不完全燃烧，其排放源包括固定排放源(如钢厂废气、水泥厂废气)和移动排放源(如汽车尾气、船舶尾气)。co固定排放源中，钢厂废气占30％左右，唐山、临汾等地区已经出台了钢铁co限排要求。因此钢铁co亟需治理。
2、钢铁烟气中的co体积分数在0.5％～2％之间，适合使用催化剂进行氧化脱除。贵金属催化剂有较高的co氧化活性，催化剂中极少量的贵金属(<1wt％)就可以实现co脱除。然而贵金属催化剂在钢铁烟气中的应用受到限制，这是因为钢铁烟气中(特别是烧结烟气)含有高浓度的水气和so2、hcl等酸性气体。这些酸性气体协同水气作用于贵金属纳米颗粒和载体，使其失去吸附co和氧化co的能力，导致其失活。
3、而针对贵金属催化剂中毒失活的现象，cn111437814a使用锡掺杂铂钛催化剂用于含so2的co脱除中，锡掺杂的钛载体可以减少so2的吸附，从而缓解铂钛催化剂的so2中毒现象。cn113751024a通过浸渍法-沉淀法-球磨法有机结合的方式，制备了包含活性组分和助剂的催化剂，具有良好co催化性能和抗硫抗水性能。cn200510020701.2通过在催化剂中预先引入cl离子，提高了催化剂在ccl4加氢脱氯反应中的抗hcl性能
4、但现有的技术方案中，没有同时抗so2、hcl的co氧化贵金属催化剂的改进方案，而在实际应用中，so2和hcl对催化剂的影响是需要同时考虑的问题。
技术实现思路
1、针对贵金属在实际脱除co过程中存在容易中毒失活的现象，且现有技术方案中不存在同时抗so2、hcl的co氧化贵金属催化剂的改进方案，本专利技术提出一种co氧化催化剂。本专利技术通过在二氧化钛中加入硒，形成复合载体，并将贵金属催化剂负载在复合载体的表面，最终获得活性高、抗so2、抗hcl、稳定性强的co催化贵金属催化剂。
2、根据本专利技术的第一种实施方案，提供一种co氧化催化剂。
3、一种co氧化催化剂，该co氧化催化剂包括载体和活性组分；所述载体为掺杂有硒元素的二氧化钛复合载体；所述活性组分为贵金属元素。
4、优选的是，所述贵金属元素选自铂、银、钯、铑、钌、铱、铜中的一种或多种，优选为铂元素。
5、优选的是，在co氧化催化剂中，所述活性组分的质量分数为0.1～1.5％，优选为0.2～1.3％，更优选为0.5～1％。
6、优选的是，在co氧化催化剂中，所述硒元素的质量分数为0.01-5％，优选为0.05-3％，更优选为0.08-1％。
7、根据本专利技术的第二种实施方案，提供一种co氧化催化剂的制备方法。
8、一种制备co氧化催化剂的方法，该方法包括以下步骤：
9、1)将可溶性含硒盐溶于水中获得含硒溶液；将二氧化钛与水混合后获得悬浊液；然后将含硒溶液加入到悬浊液中混合均匀后，再加入酸进行反应，反应完成后，固液分离得到se@tio2复合载体。
10、2)将步骤1)制得的se@tio2复合载体与含有贵金属活性组分的溶液进行混合，固液分离并将所得固体依次经干燥、焙烧处理后即得到co氧化催化剂。
11、优选的是，所述可溶性含硒盐为硒代硫酸钠和亚硒酸钠中的一种或多种。
12、优选的是，所述贵金属活性组分为铂、银、钯、铑、钌、铱、铜中的一种或多种。
13、优选的是，所述二氧化钛为锐钛矿或锐钛矿与金红石的混合物。
14、优选的是，在步骤1)中，所述含硒溶液的浓度为0.5-5g/l，优选为1-4g/l，更优选为1.5-3.5g/l；所述二氧化钛与水的混合质量比为1:3-15，优选为1:4-12，更优选为1:5-10。
15、优选的是，所述酸为盐酸和硝酸溶液，所述盐酸溶液的ph为0.1-4，优选为0.5-3.5，更优选为0.8-3。
16、优选的是，在步骤2)中，所述含有贵金属活性组分的溶液中，贵金属活性组分的质量浓度为0.5-8g/l，优选为1-6g/l，更优选为1.5-4g/l。
17、优选的是，se@tio2复合载体与含有贵金属活性组分的溶液的混合比(质量体积比)为1:15-20g/ml。
18、优选的是，步骤1)具体为：将可溶性含硒盐加入到去离子水中，搅拌至完全溶解(例如搅拌0.5-5min)后得到含硒溶液；将二氧化钛加入到去离子水中，搅拌混合均匀(例如搅拌混合1-60min)后得到白色悬浊液；将含硒溶液与悬浊液混合均匀(例如搅拌混合1-30min)，然后缓慢滴加盐酸溶液，滴加完成后进行固液分离(例如进行抽滤)，并将所得固体用去离子水洗涤(例如洗涤1-5次)后即得到se@tio2复合载体。
19、优选的是，步骤2)具体为：将步骤1)制备获得的se@tio2复合载体加入到含有贵金属活性组分的溶液中，超声处理后再进行搅拌处理(例如超声处理1-60min后再搅拌处理1-60min)；然后将搅拌处理完成后的混合产物进行干燥处理(例如在100-150℃的干燥箱中干燥1-18h)；干燥完成后将干燥产物在300-800℃(优选为350-600℃)的马弗炉中焙烧1-12h(优选为2-10h)；焙烧完成后即得到所述co氧化催化剂。
20、根据本专利技术的第三种实施方案，提供一种co氧化催化剂的应用。
21、一种co氧化催化剂的应用，将所述co氧化催化剂应用于含水、so2和hcl烟气的co催化氧化脱除中。
22、作为优选，所述将co氧化催化剂应用于含水、so2和hcl烟气的co催化氧化脱除中具体为：将co氧化催化剂放入co催化反应装置，并向co催化反应装置中通入待处理烟气，co在经过co氧化催化剂表面时被吸附，并被氧化为co2。
23、在本专利技术中，在以二氧化钛为载体的贵金属催化剂中掺杂了硒，在催化剂表面形成ti-o-se以及pt(ag、pd、rh、ru、cu)-o-se的结构，当含水、so2和hcl的烟气进入co催化反应装置后，co在催化剂表面吸附并被氧化为co2，而硫酸盐和cl无法在催化剂表面吸附，该催化剂的co氧化催化效率可达99％以上。
24、在本专利技术中，催化剂表面的ti-o-se和pt(ag、pd、rh、ru、cu)-o-se结构能有效减少硫酸盐在催化剂表面的沉积和cl在催化剂表面的吸附，同时还可以强化co在催化剂表面的吸附，增强co的氧化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种CO氧化催化剂，其特征在于：该CO氧化催化剂包括载体和活性组分；所述载体为掺杂有硒元素的二氧化钛复合载体；所述活性组分为贵金属元素。
2.根据权利要求1所述的CO氧化催化剂，其特征在于：所述贵金属元素选自铂、银、钯、铑、钌、铱、铜中的一种或多种，优选为铂元素。
3.根据权利要求2所述的CO氧化催化剂，其特征在于：在CO氧化催化剂中，所述活性组分的质量分数为0.1～1.5％，优选为0.2～1.3％，更优选为0.5～1％；和/或
4.一种制备如权利要求1-3中任一项所述CO氧化催化剂的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述可溶性含硒盐为硒代硫酸钠和亚硒酸钠中的一种或多种；和/或
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：在步骤1)中，所述含硒溶液的浓度为0.5-5g/L，优选为1-4g/L，更优选为1.5-3.5g/L；所述二氧化钛与水的混合质量比为1:3-15，优选为1:4-12，更优选为1:5-10；和/或
7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在
8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：步骤1)具体为：将可溶性含硒盐加入到去离子水中，搅拌至完全溶解(例如搅拌0.5-5min)后得到含硒溶液；将二氧化钛加入到去离子水中，搅拌混合均匀(例如搅拌混合1-60min)后得到白色悬浊液；将含硒溶液与悬浊液混合均匀(例如搅拌混合1-30min)，然后缓慢滴加盐酸溶液，滴加完成后进行固液分离(例如进行抽滤)，并将所得固体用去离子水洗涤(例如洗涤1-5次)后即得到Se@TiO2复合载体。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其特征在于：步骤2)具体为：将步骤1)制备获得的Se@TiO2复合载体加入到含有贵金属活性组分的溶液中，超声处理后再进行搅拌处理(例如超声处理1-60min后再搅拌处理1-60min)；然后将搅拌处理完成后的混合产物进行干燥处理(例如在100-150℃的干燥箱中干燥1-18h)；干燥完成后将干燥产物在300-800℃(优选为350-600℃)的马弗炉中焙烧1-12h(优选为2-10h)；焙烧完成后即得到所述CO氧化催化剂。
10.一种权利要求1-3中任一项所述CO氧化催化剂的应用或根据权利要求4-9中任一项所述方法制备的CO氧化催化剂的应用，其特征在于：将所述CO氧化催化剂应用于含水、SO2和HCl烟气的CO催化氧化脱除中；
...【技术特征摘要】
1.一种co氧化催化剂，其特征在于：该co氧化催化剂包括载体和活性组分；所述载体为掺杂有硒元素的二氧化钛复合载体；所述活性组分为贵金属元素。
2.根据权利要求1所述的co氧化催化剂，其特征在于：所述贵金属元素选自铂、银、钯、铑、钌、铱、铜中的一种或多种，优选为铂元素。
3.根据权利要求2所述的co氧化催化剂，其特征在于：在co氧化催化剂中，所述活性组分的质量分数为0.1～1.5％，优选为0.2～1.3％，更优选为0.5～1％；和/或
4.一种制备如权利要求1-3中任一项所述co氧化催化剂的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述可溶性含硒盐为硒代硫酸钠和亚硒酸钠中的一种或多种；和/或
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：在步骤1)中，所述含硒溶液的浓度为0.5-5g/l，优选为1-4g/l，更优选为1.5-3.5g/l；所述二氧化钛与水的混合质量比为1:3-15，优选为1:4-12，更优选为1:5-10；和/或
7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：在步骤2)中，所述含有贵金属活性组分的溶液中，贵金属活性组分的质量浓度为0.5-8g/l，优选为1-6g/l，更优选为1.5-4g/l；和/或
【专利技术属性】
技术研发人员：何凯琳，刘弼华，杨本涛，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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