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CN118304885B - 抗重金属中毒的co氧化铂/钯基催化剂、制备方法及其应用 - Google Patents

抗重金属中毒的co氧化铂/钯基催化剂、制备方法及其应用 Download PDF

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CN118304885B CN202410448530.6A CN202410448530A CN118304885B CN 118304885 B CN118304885 B CN 118304885B CN 202410448530 A CN202410448530 A CN 202410448530A CN 118304885 B CN118304885 B CN 118304885B
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Abstract

本发明属于环境催化技术领域，涉及一种大气污染物尤其是CO净化技术领域，特别涉及一种抗重金属中毒的CO氧化铂/钯基催化剂、制备方法及其应用。该催化剂包括载体和负载于载体上的活性组分，该催化剂还包括助催化剂，所述催化剂包括以下质量百分比计的组分：活性组分0.05‑0.2％，助催化剂4‑15％，余量为载体TiO2，活性组分、助催化剂和载体TiO2质量百分比之和为100％；所述活性组分选自单组分Pt或Pd，或Pt‑Pd双组分；所述助催化剂包括WO33‑10％、Cr2O30.5‑3％，以及NaOH或KOH中的一种0.5‑2％。该催化剂具有较好的抗重金属(Se、As等)中毒能力和更好的CO氧化性能。

Description

抗重金属中毒的CO氧化铂/钯基催化剂、制备方法及其应用
技术领域
本发明属于环境催化技术领域，涉及一种大气污染物尤其是CO净化技术领域，特别涉及一种抗重金属中毒的CO氧化铂/钯基催化剂、制备方法及其应用。
背景技术
随着社会的进步，工业的发展，环境污染问题日益引起人们的注意，一氧化碳(CO)是大气主要污染物之一，主要来自于煤、石油和天然气等化石燃料不完全燃烧的尾气排放和化工生产等过程。CO是易燃易爆并且毒性强的气体，过多的排放不仅会对生态环境带来极大的危害，同时给人类身体带来严重的威胁。因此，研究高效环保的CO废气脱除技术，有效减少CO的排放，对保护环境和人体的健康具有重要意义。
CO催化氧化法是在催化剂作用下将CO催化转化成无毒的CO2，该法具有脱除效率高、成本低廉、深度脱除、适用范围广、无二次污染等优点。在CO催化氧化反应中，贵金属(Pt、Pd等)催化剂具有较高的CO氧化活性和较好的稳定性，但在实际工业烟气中往往含有SO2、H2O和重金属(Se、As等)等物质影响催化剂的活性，导致贵金属催化剂活性快速下降，影响催化剂的实际使用效果。CN114669286A提供了一种用于CO氧化的铂基催化剂及其制备方法与应用，所述铂基催化剂以TiO2-SiO2复合氧化物为载体，Pt为活性组分，采用共水解法，通过调配TiO2和SiO2的摩尔比，降低贵金属Pt的用量，充分发挥载体和活性组分间的协同效应，增大活性组分尺寸，使其具有较高的CO催化氧化效率的同时改善了抗硫性。CN114643065A公开了一种用于催化氧化CO的贵金属催化剂及其制备方法，所述贵金属催化剂采用一步机械球磨法在锐钛矿TiO2表面负载贵金属Pt、Ag、Pd、Rh、Ir、Ru、Os或Au中的一种或者两种以上，并添加助剂Co、Cr、Zr、Sn、Mo、W、Fe、Ce、Ni、Nb等中的一种或两种以上，使催化剂在较低温度下就可实现CO完全转化且具有较好的抗硫抗水效果。目前已有的CO氧化催化剂的抗水性和抗硫性得到了较大的提高，但对于重金属(Se、As等)导致的贵金属(Pt、Pd等)催化剂中毒失活现象尚未得到有效解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗重金属中毒的CO氧化铂/钯基催化剂，该催化剂具有较好的抗重金属中毒能力和更好的CO氧化性能。
本发明的目的之二在于提供一种所述抗重金属中毒的CO氧化铂/钯基催化剂的制备方法。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗重金属中毒的CO氧化催化剂，该催化剂包括载体和负载于载体上的活性组分，该催化剂还包括助催化剂，所述催化剂包括以下质量百分比计的组分：活性组分0.05-0.2％，助催化剂4-15％，余量为载体TiO2，活性组分、助催化剂和载体TiO2质量百分比之和为100％；其中，所述活性组分选自单组分Pt或Pd，或Pt-Pd双组分；所述助催化剂包括WO33-10％、Cr2O30.5-3％，以及NaOH或KOH中的一种0.5-2％。
本发明所述抗重金属中毒的CO氧化催化剂的制备方法中，经过湿式浸渍负载后再旋转蒸发处理的方法得到了均匀负载的Pt-Pd/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂，并通过浸渍负载NaOH或KOH的方法得到了抗重金属(Se、As等)中毒的CO氧化催化剂，催化剂中WO3-Cr2O3可与贵金属Pt、Pd相互作用，为催化剂增加氧化还原能力，促进催化剂活性，同时降低了重金属氧化物与贵金属Pt、Pd的相互作用，NaOH或KOH提供了更多的碱性位，优先与重金属氧化物发生反应，减少重金属氧化物的毒性，从而催化剂具有较好的抗重金属中毒能力和更好的CO氧化性能。
作为优选，所述TiO2为纳米锐钛矿型TiO2，平均孔径10-20nm，总孔容>0.3ml/g。
作为优选，当活性组分为Pt-Pd双组分时，Pt与Pd的质量比为1:5-1:10。
作为优选，所述催化剂包括以下质量百分比计的组分：活性组分Pd或Pt-Pd双组分0.1-0.2％、载体TiO285.9-89.9％、WO37-10％、Cr2O32-3％以及NaOH或KOH中的一种1-2％。
一种本发明所述的抗重金属中毒的CO氧化催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1、制备含有偏钨酸铵和硝酸铬的浸渍液，将干燥后的载体浸渍于该浸渍液中搅拌60-120min，旋转蒸发处理10-60min，然后在105-120℃下烘干12-24h，再在450-550℃温度条件下煅烧3-5h后，充分研磨后得到WO3-Cr2O3-TiO2粉末；
S2、制备含有活性组分的前驱液，使其在40-60℃搅拌溶解，得到前驱体溶液；
S3、将S1得到的WO3-Cr2O3-TiO2粉末置于S2的前驱体溶液中进行湿式浸渍负载30-60min，超声震荡，将所得溶液旋转蒸发处理10-60min，然后在105-120℃下烘干12-24h，再在400-550℃温度条件下煅烧3-5h；
S4、将S3得到的材料置于NaOH或KOH溶液中搅拌30-60min再旋转蒸发处理10-60min，然后在105-120℃干燥12-24h，得到抗重金属中毒的CO氧化催化剂。
作为优选，S1中干燥后的载体的干燥条件为105-120℃温度下干燥12-24h。
作为优选，所述浸渍液中，硝酸铬以硝酸铬的草酸溶液形式加入，硝酸铬的草酸溶液中草酸质量浓度为1％-10％。
作为优选，含有活性组分的前驱液是由铂盐或者钯盐中的一种或者两种加入水或稀硝酸中得到的溶液；所述稀硝酸浓度为0.5-5％；所述铂盐为氯铂酸、硝酸铂或二亚硝基二氨铂，所述钯盐为氯化钯或硝酸钯。
作为优选，S3中超声震荡的时间为10-30min。适宜的时间能够使Pt、Pd负载更均匀。
一种权利要求1所述的CO氧化铂/钯基催化剂的应用，其特征在于，所述CO氧化铂/钯基催化剂用于含CO的工业烟气的催化氧化处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、经过本发明方法制备的催化剂中WO3-Cr2O3与贵金属存在协同作用，为催化剂增加氧化还原能力，促进催化剂活性，同时降低氧化硒和氧化砷与贵金属的相互作用，NaOH或KOH提供更多的碱性位，优先与重金属氧化物发生反应，减少重金属氧化物的毒性。本发明制备得到的抗重金属中毒的CO氧化铂/钯基催化剂，在180-220℃区间中，其脱除CO效率大于92％，当负载0.2％质量分数的SeO2或As2O3后，在相同的区间内，其脱除CO效率大于84.5％，表现出较好的抗重金属中毒能力和更好的CO氧化性能。
2、本发明制备方法中的原料易得，工艺简单、节能，适用于工业化应用。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
以下各实施例中采用的载体是TiO2，纳米级锐钛矿型TiO2，市售，平均孔径10-20nm，总孔容>0.3ml/g。
实施例1
一种抗重金属中毒的CO氧化铂基催化剂的制备方法，具体步骤如下：
S1、将偏钨酸铵在50℃温度下搅拌使之溶于水的溶液和硝酸铬在50℃温度下搅拌使之溶于5％草酸的溶液混合得到浸渍液，将105℃温度下干燥12h的TiO2载体浸渍其中，搅拌60min，旋转蒸发处理10min，然后在105℃下烘干12h，再在450℃温度条件下煅烧3h后，充分研磨后得到WO3-Cr2O3-TiO2粉末；
S2、将氯铂酸加入去离子水中，在40℃搅拌溶解，得到前驱体溶液；
S3、将S1中得到的WO3-Cr2O3-TiO2粉末置于前驱体溶液中进行湿式浸渍负载30min，超声震荡10min，将所得溶液旋转蒸发处理10min，然后在105℃下烘干12h，再在400℃温度条件下煅烧3h后，得到Pt/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂；
S4、将S3中得到的Pt/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂置于NaOH溶液中搅拌均匀30min，再旋转蒸发处理10min，然后在烘箱中105℃干燥12h，得到抗重金属中毒的CO氧化催化剂。以质量百分比计催化剂组成为：载体TiO287.9％，活性组分Pt0.1％，助催化剂WO38％，助催化剂Cr2O33％，助催化剂NaOH 1％。将制备的催化剂粉碎过筛，得到粒径为60至40目之间的催化剂颗粒。
实施例2
一种抗重金属中毒的CO氧化钯基催化剂的制备方法，具体步骤如下：
S1、将偏钨酸铵在60℃温度下搅拌使之溶于水的溶液和硝酸铬在60℃温度下搅拌使之溶于5％草酸的溶液混合得到浸渍液，将110℃温度下干燥18h的TiO2载体浸渍其中，搅拌90min，旋转蒸发处理30min，然后在110℃下烘干12h，再在500℃温度条件下煅烧4h后，充分研磨后得到WO3-Cr2O3-TiO2粉末；
S2、将硝酸钯加入0.5％稀硝酸溶液中，在50℃搅拌溶解，得到前驱体溶液；
S3、将S1中得到的WO3-Cr2O3-TiO2粉末置于前驱体溶液中进行湿式浸渍负载30min，超声震荡15min，将所得溶液旋转蒸发处理30min，然后在110℃下烘干18h，再在500℃温度条件下煅烧4h后，得到Pd/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂；
S4、将S3中得到的Pd/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂置于NaOH溶液中搅拌均匀45min，再旋转蒸发处理30min，然后在烘箱中110℃干燥18h，得到抗重金属中毒的CO氧化催化剂。以质量百分比计催化剂组成为：载体TiO287.95％，活性组分Pd 0.05％，助催化剂WO38％，助催化剂Cr2O33％，助催化剂NaOH 1％。将制备的催化剂粉碎过筛，得到粒径为60至40目之间的催化剂颗粒。
实施例3
一种抗重金属中毒的CO氧化钯基催化剂的制备方法，具体步骤如下：
S1、将偏钨酸铵在60℃温度下搅拌使之溶于水的溶液和硝酸铬在60℃温度下搅拌使之溶于5％草酸的溶液混合得到浸渍液，将110℃温度下干燥18h的TiO2载体浸渍其中，搅拌90min，旋转蒸发处理30min，然后在110℃下烘干12h，再在500℃温度条件下煅烧4h后，充分研磨后得到WO3-Cr2O3-TiO2粉末；
S2、将硝酸钯加入0.5％稀硝酸溶液中，在50℃搅拌溶解，得到前驱体溶液；
S3、将S1中得到的WO3-Cr2O3-TiO2粉末置于前驱体溶液中进行湿式浸渍负载30min，超声震荡15min，将所得溶液旋转蒸发处理30min，然后在110℃下烘干18h，再在500℃温度条件下煅烧4h后，得到Pd/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂；
S4、将S3中得到的Pd/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂置于NaOH溶液中搅拌均匀45min，再旋转蒸发处理30min，然后在烘箱中110℃干燥18h，得到抗重金属中毒的CO氧化催化剂。以质量百分比计催化剂组成为：载体TiO287.9％，活性组分Pd0.1％，助催化剂WO38％，助催化剂Cr2O33％，助催化剂NaOH 1％。将制备的催化剂粉碎过筛，得到粒径为60至40目之间的催化剂颗粒。
实施例4
一种抗重金属中毒的CO氧化钯基催化剂的制备方法，具体步骤如下：
S1、将偏钨酸铵在60℃温度下搅拌使之溶于水的溶液和硝酸铬在60℃温度下搅拌使之溶于5％草酸的溶液混合得到浸渍液，将110℃温度下干燥18h的TiO2载体浸渍其中，搅拌90min，旋转蒸发处理30min，然后在110℃下烘干12h，再在500℃温度条件下煅烧4h后，充分研磨后得到WO3-Cr2O3-TiO2粉末；
S2、将硝酸钯加入0.5％稀硝酸溶液中，在50℃搅拌溶解，得到前驱体溶液；
S3、将S1中得到的WO3-Cr2O3-TiO2粉末置于前驱体溶液中进行湿式浸渍负载30min，超声震荡15min，将所得溶液旋转蒸发处理30min，然后在110℃下烘干18h，再在500℃温度条件下煅烧4h后，得到Pd/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂；
S4、将S3中得到的Pd/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂置于NaOH溶液中搅拌均匀45min，再旋转蒸发处理30min，然后在烘箱中110℃干燥18h，得到抗重金属中毒的CO氧化催化剂。以质量百分比计催化剂组成为：载体TiO286.8％，活性组分Pd0.2％，助催化剂WO38％，助催化剂Cr2O33％，助催化剂NaOH 2％。将制备的催化剂粉碎过筛，得到粒径为60至40目之间的催化剂颗粒。
实施例5
一种抗重金属中毒的CO氧化铂钯基催化剂的制备方法，具体步骤如下：
S1、将偏钨酸铵在60℃温度下搅拌使之溶于水的溶液和硝酸铬在60℃温度下搅拌使之溶于5％草酸的溶液混合得到浸渍液，将110℃温度下干燥18h的TiO2载体浸渍其中，搅拌90min，旋转蒸发处理30min，然后在110℃下烘干12h，再在500℃温度条件下煅烧4h后，充分研磨后得到WO3-Cr2O3-TiO2粉末；
S2、将硝酸铂和氯化钯加入0.5％稀硝酸溶液中，在50℃搅拌溶解，得到前驱体溶液；
S3、将S1中得到的WO3-Cr2O3-TiO2粉末置于前驱体溶液中进行湿式浸渍负载30min，超声震荡15min，将所得溶液旋转蒸发处理30min，然后在110℃下烘干18h，再在500℃温度条件下煅烧4h后，得到Pt-Pd/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂；
S4、将S3中得到的Pt-Pd/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂置于KOH溶液中搅拌均匀45min，再旋转蒸发处理30min，然后在烘箱中110℃干燥18h，得到抗重金属中毒的CO氧化催化剂。以质量百分比计催化剂组成为：载体TiO289.9％，活性组分Pt0.0167％，活性组分Pd0.0833％，助催化剂WO37％，助催化剂Cr2O32％，助催化剂KOH 1％。将制备的催化剂粉碎过筛，得到粒径为60至40目之间的催化剂颗粒。
实施例6
一种抗重金属中毒的CO氧化铂钯基催化剂的制备方法，具体步骤如下：
S1、将偏钨酸铵在60℃温度下搅拌使之溶于水的溶液和硝酸铬在60℃温度下搅拌使之溶于5％草酸的溶液混合得到浸渍液，将110℃温度下干燥18h的TiO2载体浸渍其中，搅拌90min，旋转蒸发处理30min，然后在110℃下烘干12h，再在500℃温度条件下煅烧4h后，充分研磨后得到WO3-Cr2O3-TiO2粉末；
S2、将二亚硝基二氨铂和氯化钯加入0.5％稀硝酸溶液中，在50℃搅拌溶解，得到前驱体溶液；
S3、将S1中得到的WO3-Cr2O3-TiO2粉末置于前驱体溶液中进行湿式浸渍负载30min，超声震荡15min，将所得溶液旋转蒸发处理30min，然后在110℃下烘干18h，再在500℃温度条件下煅烧4h后，得到Pt-Pd/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂；
S4、将S3中得到的Pt-Pd/WO3-Cr2O3-TiO2催化剂置于KOH溶液中搅拌均匀45min，再旋转蒸发处理30min，然后在烘箱中110℃干燥18h，得到抗重金属中毒的CO氧化催化剂。以质量百分比计催化剂组成为：载体TiO289.9％，活性组分Pt0.0091％，活性组分Pd0.091％，助催化剂WO310％，助催化剂Cr2O33％，助催化剂KOH 1％。将制备的催化剂粉碎过筛，得到粒径为60至40目之间的催化剂颗粒。
对比例1
将实施例3中的步骤S1和S4去除，其他条件不变。
本对比例得到的CO氧化催化剂。以质量百分比计催化剂组成为：载体TiO299.9％，活性组分Pd 0.1％。将制备的催化剂粉碎过筛，得到粒径为60至40目之间的催化剂颗粒。
本对比例相比实施例3没有负载助催化剂WO3、Cr2O3和NaOH，目的是考察该催化剂在无WO3和Cr2O3协同作用以及NaOH作用时催化氧化CO活性和抗重金属中毒的性能的差异性。
对比例2
将实施例3中的步骤S1去除，其他条件不变。
本对比例得到的CO氧化催化剂。以质量百分比计催化剂组成为：载体TiO298.9％，活性组分Pd 0.1％，助催化剂NaOH 1％。将制备的催化剂粉碎过筛，得到粒径为60至40目之间的催化剂颗粒。
本对比例相比实施例3没有负载助催化剂WO3、Cr2O3，目的是考察该催化剂在无WO3和Cr2O3协同作用时催化氧化CO活性和抗重金属中毒的性能的差异性。
对比例3
实施例3中的步骤S1中不加入硝酸铬和草酸，其他条件不变。
本对比例得到的CO氧化催化剂。以质量百分比计催化剂组成为：载体TiO290.9％，活性组分Pd 0.1％，助催化剂WO38％，助催化剂NaOH 1％。将制备的催化剂粉碎过筛，得到粒径为60至40目之间的催化剂颗粒。
本对比例相比实施例3没有负载助催化剂Cr2O3，目的是考察该催化剂在无Cr2O3作用时催化氧化CO活性和抗重金属中毒的性能的差异性。
对比例4
实施例3中的步骤S1中不加入偏钨酸铵，其他条件不变
本对比例得到的CO氧化催化剂。以质量百分比计催化剂组成为：载体TiO295.9％，活性组分Pd 0.1％，助催化剂Cr2O33％，助催化剂NaOH 1％。将制备的催化剂粉碎过筛，得到粒径为60至40目之间的催化剂颗粒。
本对比例相比实施例3没有负载助催化剂WO3，目的是考察该催化剂在无WO3作用时催化氧化CO活性和抗重金属中毒的性能的差异性。
对比例5
将实施例3中的步骤S4去除，其他条件不变。
本对比例得到的CO氧化催化剂。以质量百分比计催化剂组成为：载体TiO288.9％，活性组分Pd 0.1％，助催化剂WO38％，助催化剂Cr2O33％。将制备的催化剂粉碎过筛，得到粒径为60至40目之间的催化剂颗粒。
本对比例相比实施例3没有负载助催化剂NaOH，目的是考察该催化剂在无NaOH作用时催化氧化CO活性和抗重金属中毒的性能的差异性。
实施例和对比例的总结分析
将各实施例和对比例中的催化剂组成汇总，如表1所示。
表1实施例和对比例中催化剂组成汇总
TiO2(％) Pt(％) Pd(％) WO3(％) Cr2O3(％) NaOH/KOH(％)
实施例1 87.9 0.1 / 8 3 1
实施例2 87.95 / 0.05 8 3 1
实施例3 87.9 / 0.1 8 3 1
实施例4 86.8 / 0.2 8 3 2
实施例5 89.9 0.0167 0.0833 7 2 1
实施例6 85.8999 0.0091 0.091 10 3 1
对比例1 99.9 / 0.1 / / /
对比例2 98.9 / 0.1 / / 1
对比例3 90.9 / 0.1 8 / 1
对比例4 95.9 / 0.1 / 3 1
对比例5 88.9 / 0.1 8 3 /
一、脱除CO试验
为验证上述实施例制备得到的催化剂的催化氧化CO性能，对实施例1-6和对比例1-5中制备的CO氧化催化剂进行性能测试。
取各实施例中制备的催化剂颗粒0.1g放入催化剂活性评价装置，活性评价在内径为8mm的固定床反应器中进行。CO/N2和空气经质量流量计控制后混合，通过调节微量注射泵的注射量将去离子水注入加热管路汽化来实现水蒸气的加入，得到模拟烟气，组成为5000ppmCO、50ppmSO2、10％H2O，空气为平衡气，空速为300000ml×g-1×h-1。通过MGA6 Plus对其催化剂活性进行测试。不同催化剂的脱除CO效率如表2所示。
表2脱除CO效率
由表2可以得出以下结论：
(1)实施例1-6的CO氧化铂/钯基催化剂脱除CO效率高，活性较好。负载同等含量的Pd催化剂脱除CO效率高于Pt催化剂，双组分Pt-Pd催化剂中Pt含量较低时，脱除CO效率接近Pd催化剂。催化剂中Pd含量越高，脱除CO效率越高。
(2)将实施例3和对比例1和2进行比较，可以看出，同样的条件下，负载了WO3-Cr2O3的催化剂脱除CO效率更高，表现出更好的活性。
(3)将实施例3和对比例3和4进行比较，可以看出，同样的条件下，单独负载WO3或Cr2O3的催化剂脱除CO效率没有同时负载WO3-Cr2O3的催化剂的效率高。
(4)将实施例3和对比例5进行比较，可以看出，浸渍负载了NaOH或KOH的催化剂和未浸渍负载的催化剂脱除CO效率基本相当，并不影响抗重金属中毒CO氧化催化剂的活性。
二、硒中毒后各催化剂脱除CO效率试验
为验证上述各实施例制备得到的CO氧化催化剂的抗重金属硒、砷中毒特性，将上述实施例和对比例中的催化剂分别进行模拟硒、砷中毒。具体地，将CO氧化催化剂置于固定床反应器中，通过蠕动泵分别将含硒、砷溶液注入预热器，经加热后形成气相SeO2、As2O3。使用空气作为载气，将气相SeO2、As2O3带入反应器中，并沉积在催化剂上，通过控制含砷、硒溶液浓度、蠕动泵流速、预热器温度等参数，准确实现SeO2、As2O3在催化剂上的负载量都分别为0.2wt％。进而对模拟硒、砷中毒后的催化剂进行脱除CO性能测试，测试条件同上，不同催化剂的脱除CO效率如表3、表4所示。
表3硒中毒后各催化剂脱除CO效率
由表3可以得出以下结论：
(1)实施例1-6的CO氧化铂/钯基催化剂，在0.2wt％SeO2中毒后，各催化剂脱除CO效率都会下降，但负载同等含量的Pd催化剂脱除CO效率依然高于Pt催化剂。催化剂中Pd含量越高，脱除CO效率依然越高。
(2)将实施例3和对比例1和2进行比较，可以看出，同样的SeO2中毒条件下，没有负载WO3-Cr2O3和NaOH的催化剂脱除CO效率下降幅度更大，而负载了WO3-Cr2O3和NaOH的催化剂脱除CO效率更高，表现出更好的活性。
(3)将实施例3和对比例3、对比例4进行比较，可以看出，同样SeO2中毒条件下，单独负载WO3或Cr2O3的催化剂脱除CO效率没有同时掺杂WO3-Cr2O3的催化剂的效率高，下降幅度更加明显。
(4)将实施例3和对比例5进行比较，可以看出，同样的SeO2中毒条件下，浸渍负载了NaOH或KOH的催化剂比未浸渍负载的催化剂脱除CO效率更高，表现出更高的抗重金属SeO2中毒能力。
表4砷中毒后各催化剂脱除CO效率
由表4可以得出以下结论：
(1)实施例1-6的CO氧化铂/钯基催化剂，在0.2wt％As2O3中毒后，各催化剂脱除CO效率都会下降，但负载同等含量的Pd催化剂脱除CO效率依然高于Pt催化剂。催化剂中Pd含量越高，脱除CO效率依然越高。
(2)将实施例3和对比例1和2进行比较，可以看出，同样的As2O3中毒条件下，没有负载WO3-Cr2O3和NaOH的催化剂脱除CO效率下降幅度也更大，而负载了WO3-Cr2O3和NaOH的催化剂脱除CO效率更高，表现出更好的活性。
(3)将实施例3和对比例3和4进行比较，可以看出，同样As2O3中毒条件下，单独负载WO3或Cr2O3的催化剂脱除CO效率没有同时掺杂WO3-Cr2O3的催化剂的效率高，下降幅度更加明显。
(4)将实施例3和对比例5进行比较，可以看出，同样的As2O3中毒条件下，浸渍负载了NaOH或KOH的催化剂比未浸渍负载的催化剂脱除CO效率更高，表现出更高的抗重金属As2O3中毒能力。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种抗重金属中毒的CO氧化铂/钯基催化剂、制备方法及其应用进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种抗重金属中毒的CO氧化催化剂，该催化剂包括载体和负载于载体上的活性
组分，其特征在于：该催化剂还包括助催化剂，所述催化剂包括以下质量百分比计的组分：
活性组分0.05-0.2%，
助催化剂4-15%，
余量为载体TiO2，活性组分、助催化剂和载体TiO2质量百分比之和为100%；
其中，所述活性组分选自单组分Pt或Pd，或Pt-Pd双组分；
所述助催化剂包括WO3 3-10%、Cr2O3 0.5-3%，以及NaOH或KOH中的一种 0.5-2%。
2.根据权利要求1所述的抗重金属中毒的CO氧化催化剂，其特征在于：所述TiO2为纳米锐钛矿型TiO2，平均孔径10-20nm，总孔容>0.3 ml/g。
3.根据权利要求1所述的抗重金属中毒的CO氧化催化剂，其特征在于：当活性组分为Pt-Pd双组分时，Pt与Pd的质量比为1:5-1:10。
4. 根据权利要求1所述的抗重金属中毒的CO氧化催化剂，其特征在于所述催化剂包括以下质量百分比计的组分：活性组分Pd或Pt-Pd双组分 0.1-0.2%、载体TiO2 85.9-89.9%、WO3 7-10%、Cr2O3 2-3%以及NaOH或KOH中的一种1-2%。
5.一种权利要求1所述的抗重金属中毒的CO氧化催化剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
S1、制备含有偏钨酸铵和硝酸铬的浸渍液，将干燥后的载体浸渍于该浸渍液中搅拌60-120min，旋转蒸发处理10-60min，然后在105-120℃下烘干12-24h，再在450-550℃温度条件下煅烧3-5h后，充分研磨后得到WO3-Cr2O3-TiO2粉末；
S2、制备含有活性组分的前驱液，使其在40-60℃搅拌溶解，得到前驱体溶液；
S3、将S1得到的WO3-Cr2O3-TiO2粉末置于S2的前驱体溶液中进行湿式浸渍负载30-60min，超声震荡，将所得溶液旋转蒸发处理10-60min，然后在105-120℃下烘干12-24h，再在400-550℃温度条件下煅烧3-5h；
S4、将S3得到的材料置于NaOH或KOH溶液中搅拌30-60min再旋转蒸发处理10-60min，然后在105-120℃干燥12-24h，得到抗重金属中毒的CO氧化催化剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：S1中干燥后的载体的干燥条件为105-120℃温度下干燥12-24h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述浸渍液中，硝酸铬以硝酸铬的草酸溶液形式加入，硝酸铬的草酸溶液中草酸质量浓度为1%-10%。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：含有活性组分的前驱液是由铂盐或者钯盐中的一种或者两种加入水或稀硝酸中得到的溶液；所述稀硝酸浓度为0.5-5%；所述铂盐为氯铂酸、硝酸铂或二亚硝基二氨铂，所述钯盐为氯化钯或硝酸钯。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：S3中超声震荡的时间为10-30min。
10.一种权利要求1所述的CO氧化催化剂的应用，其特征在于，所述CO氧化催化剂用于含CO的工业烟气的催化氧化处理。
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