CN111686711B - 一种用于非甲烷总烃选择性氧化催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种非甲烷总烃选择性氧化催化剂，原材料包括ZrO2、SnO2、Nb2O5、硝酸铂、钼酸铵、草酸氧钒。本发明还提供了制备所述催化剂的方法：(1)ZrO2‑SnO2复合氧化物的制备；(2)Nb2O5‑ZrO2‑SnO2载体的制备；(3)Pt‑Mo‑V/Nb2O5‑ZrO2‑SnO2催化剂的制备。其优点在于，本发明提供的这种催化剂贵金属Pt含量低、催化活性高，在300℃的反应温度下，即可对乙烷、丙烷、甲苯、苯、乙酸乙酯、丙酮、乙醇氧化的转化率在99.5％以上，对甲烷氧化的转化率小于5％。

Description

一种用于非甲烷总烃选择性氧化催化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于化学催化剂技术领域，具体涉及一种非甲烷总烃选择性氧化催化剂及其制备方法。
背景技术
按现行国标(HJ604-2017)，非甲烷总烃(NMHC)定义为从总烃测定结果中扣除甲烷后剩余值；而总烃是指在规定条件下在气相色谱氢火焰离子化检测器上产生响应的气态有机物总和。《大气污染物综合排放标准详解》中定义为：指除甲烷以外所有碳氢化合物的总称，主要包括烷烃、烯烃、芳香烃和含氧烃等组分。大气中的NMHC超过一定浓度，除直接对人体健康有害外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾，对环境和人类造成危害。监测环境空气和工业废气中的NMHC有许多方法，多数采用气相色谱法。用双柱双氢火焰离子化检测器(FID)气相色谱法分别测出总烃和甲烷的含量。
FID检测器是分析气体样品中有机物的最为常用和成熟的技术，然而在没有分离条件下，FID可以检测的全部有机物的浓度，也就是总烃浓度。如果分析气体样品通过高温催化剂模块。催化剂具有选择性氧化功能，能选择性氧化除甲烷之外的所有VOCs，选择性氧化后的气体只剩下甲烷，再通过FID测得的是甲烷的浓度。将总烃浓度减去甲烷浓度，就是非甲烷总烃的浓度。
对于这个技术的使用，关键是研发选择性催化剂，Yi等人使用溶胶-凝胶法制备了Mn-CeOx/堇青石催化剂，其中超声处理的Mn4Ce1/Ti/NC-CTAB-U催化剂在NMHC的催化燃烧中表现出最好的性能，在400℃下的去除率为93.6％。那么，在该技术领域，为了能够使处理NMHC的成本降低，丰富催化剂的种类是该技术领域亟待解决的问题。
发明内容
为了丰富现有技术中NMHC选择性氧化催化剂的种类，本发明公开了一种用于非甲烷总烃选择性氧化催化剂及其制备方法，实现的目的是使催化剂中贵金属Pt含量降低，反应活性仍能保持较高的水平，从而使得催化剂成本降低，更适宜于市场推广和工业化使用。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为，本发明提供的一种非甲烷总烃选择性氧化催化剂，原材料包括ZrO2、SnO2、Nb2O5、硝酸铂、钼酸铵、草酸氧钒，ZrO2与SnO2的质量比为8∶2，Nb2O5负载量为ZrO2-SnO2的5wt％，硝酸铂的用量以Pt负载量为计算的，Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5-2wt％；钼酸铵的用量以Mo负载量为计算的，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.25-3wt％；草酸氧钒的用量以V负载量为计算的，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.25-2wt％。
本发明还提供了制备述催化剂的方法，包括如下步骤：
(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备：
按照ZrO2和SnO2质量比为8∶2，用ZrOCO3粉末和SnO2粉末，球磨1h后经过500℃焙烧2小时，制得ZrO2-SnO2复合氧化物；
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备：
按照Nb2O5的负载量为ZrO2-SnO2复合氧化物质量的5wt％，称取相应的草酸铌铵加水溶解，然后加入ZrO2-SnO2复合氧化物，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，500℃焙烧2小时，制得Nb2O5-ZrO2-SnO2载体；
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备：
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的0.5-2wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的0.25-3wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的0.25-2wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的0.5wt％，称取甲酸、钼酸铵和草酸氧钒加水溶解后加入相应的硝酸铂溶液，混合后加入Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
本发明采用上述技术方案，所具有的有益效果：本发明采用Nb2O5-ZrO2-SnO2为载体，MoO3，V2O5为催化剂助剂，Pt为活性组分的催化剂，提供一种贵金属Pt含量低、催化性能高的用于非甲烷总烃选择性氧化催化剂及其制备方法。通过上述技术方案的催化剂用于非甲烷总烃选择性氧化时能够在温度较低的范围进行，对甲烷，乙烷，丙烷、甲苯、苯、乙酸乙酯，丙酮、乙醇均具有很高的反应活性，即在300℃的反应温度下，即可对乙烷、丙烷、甲苯、苯、乙酸乙酯、丙酮、乙醇氧化的转化率在99.5％以上，对甲烷氧化的转化率小于5％。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。
实施例一：本发明提供的一种非甲烷总烃选择性氧化催化剂，由以下方法制得：(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备
按照ZrO2和SnO2质量比为8∶2，称取10.86g ZrOCO3粉末和2g SnO2粉末，球磨1h后，经过500℃焙烧2小时，制得ZrO2-SnO2复合氧化物。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备
按照Nb2O5的负载量为ZrO2-SnO2复合氧化物质量的5.0wt％。称取1.41g草酸铌铵(C6H4NNbO12)加5mL水溶解后加入10g ZrO2-SnO2复合氧化物，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，制得Nb2O5-ZrO2-SnO2载体。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的0.5wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.5wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.31g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.24g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入10mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.05g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试
催化剂活性测试在固定床微型反应装置中进行，催化剂经压片、筛选出60～80目的颗粒，装入内径为6mm的石英管中，催化剂用量为100mg。在无水汽条件下测定甲烷、乙烷和丙烷氧化活性，反应原料气甲烷为0.6％CH4+2％O2+97.4％N2，乙烷为0.3％C2H6+2％O2+97.7％N2，丙烷为0.2％C3H8+2％O2+97.8％N2。其空速都为20000mL·g-1·h-1，对应反应气体的流量为33.3mL·min-1。通过氢火焰离子检测器(FID检测器)测试300℃反应温度下，甲烷、乙烷、丙烷的转化率。
催化剂的催化性能评价是在内径为8mm反应管中进行，空速为20000h，测量温度为气体进入催化剂床层的温度，反应物分别为甲苯、苯、乙酸乙酯，丙酮、乙醇。反应物的浓度控制在3000±100mg/m3，通过氢火焰离子检测器(FID检测器)测试300℃反应温度下，有机物的转化率。催化剂反应性能见表1。
实施例二：(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的1.0wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.5wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.31g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.24g草酸氧钒(V0C2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入20mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.1g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表1。
实施例三：(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的1.5wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.5wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.31g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.24g草酸氧钒(V0C2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入30mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.15g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表1。
实施例四：(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的2.0wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.5wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5t％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.31g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.24g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入40mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.2g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表1。
实施例五：(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的1.5wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.25wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.0wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.052g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.48g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入30mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.15g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表1。
实施例六：(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的1.5wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.75wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.0wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.16g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.48g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加适10mL水溶解后加30mL入硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.15g)，混合后加到10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体中，然后在90℃水浴下把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表1。
实施例七：(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的1.5wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的3wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.0wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.62g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.48g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入30mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.15g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表1。
实施例八：(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的1.0wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.5wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.25wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.31g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.12g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入20mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.1g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表1。
实施例九：(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的1.0wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.5wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.0wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.31g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.48g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入20mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.1g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表1。
实施例十：(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的1.0wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.5wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的2.0wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.31g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.96g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入20mL硝酸铂溶液(0.005g/mL金属铂为0.1g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表1。
对比例一：
(1)ZrO2氧化物的制备
称取13.57g ZrOCO3粉末，经过球磨1h后，再经过500℃焙烧2小时，制得ZrO2氧化物。
(2)Nb2O5-ZrO2载体的制备
按照Nb2O5的负载量为ZrO2氧化物质量的5.0wt％。称取1.41g草酸铌铵(C6H4NNbO12)加5mL水溶解后加入10g ZrO2氧化物，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，制得Nb2O5-ZrO2载体。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2载体质量的1.5wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2载体的0.75wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2载体的1.0wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.16g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.48g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入30mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.15g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表2。
对比例二：
(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Pt-Mo-V/ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为ZrO2-SnO2载体质量的1.5wt％，Mo负载量为ZrO2-SnO2载体的0.75wt％，V负载量为ZrO2-SnO2载体的1.0wt％，甲酸的量为ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸、0.16g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.48g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入30mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.15g)，混合后加入10g ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/ZrO2-SnO2催化剂。
(3)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表2。
对比例三：
(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的1.5wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.0wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸和0.48g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入30mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.15g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表2。
对比例四：
(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-Mo/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的1.5wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.75wt％，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.05g甲酸和0.16g钼酸铵(H8MoN2O4)加10mL水溶解后加入30mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.15g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表2。
对比例五：
(1)ZrO2-SnO2复合氧化物的制备与实施例一相同。
(2)Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备与实施例一相同。
(3)Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的0.5wt％，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的1.5wt％，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5wt％。称取0.31g钼酸铵(H8MoN2O4)和0.24g草酸氧钒(VOC2O4·5H2O)加10mL水溶解后加入10mL硝酸铂溶液(0.005g/mL，金属铂为0.05g)，混合后加入10g Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90℃水浴把水蒸发，100℃烘箱中8小时烘干，最后500℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
(4)催化剂性能测试与实施例一相同，催化反应性能见表2。
表1：实施例催化剂300℃时对甲烷、乙烷、丙烷、甲苯、苯、乙酸乙酯、丙酮、乙醇反应的转化率
Figure BDA0002545680470000091
Figure BDA0002545680470000101
表2：对比例催化剂300℃时对甲烷、乙烷、丙烷、甲苯、苯、乙酸乙酯、丙酮、乙醇反应的转化率
Figure BDA0002545680470000102
从表1可见，实施例一至实施例十的催化剂对乙烷、丙烷、甲苯、苯、乙酸乙酯、丙酮、乙醇都表现出很高的氧化活性，在300℃反应温度下转化率达到了99.5％以上，对甲烷的转化率小于5％。说明该催化剂能够很好的选择性氧化甲烷以外的有机物。其中实施例六催化剂的性能最高，在300℃反应温度下对乙烷、丙烷、甲苯、苯、乙酸乙酯、丙酮、乙醇转化率达到了100％以上，对甲烷的转化率小于2.6％。与实施例催化剂比较，对比例的选择性氧化效果较差，对比例一催化剂缺少了SnO2成分；对比例二催化剂缺少了Nb2O5成分；对比例三催化剂缺少了MoO3成分；对比例四催化剂缺少了V2O5成分；对比例五催化剂缺少甲酸还原过程。因此，表明实施例的催化剂组成和制备方法有利于获得高活性的催化剂。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种非甲烷总烃选择性氧化催化剂，其特征在于，ZrO2与SnO2的质量比为8:2，Nb2O5负载量为ZrO2-SnO2的5 wt%，硝酸铂的用量以Pt负载量为计算的，Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.5-2 wt%；钼酸铵的用量以Mo负载量为计算的，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.25-3 wt%；草酸氧钒的用量以V负载量为计算的，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的0.25-2 wt%；
制备所述催化剂的方法，包括如下步骤：
（1）ZrO2-SnO2复合氧化物的制备：
按照ZrO2和SnO2质量比为8：2，用ZrOCO3粉末和SnO2粉末，球磨1h后经过500 ℃焙烧2小时，制得ZrO2-SnO2复合氧化物；
（2）Nb2O5-ZrO2-SnO2载体的制备：
按照Nb2O5的负载量为ZrO2-SnO2复合氧化物质量的5 wt%，称取相应的草酸铌铵加水溶解，然后加入ZrO2-SnO2复合氧化物，然后90 ℃水浴把水蒸发，100 ℃烘箱中8小时烘干，500℃焙烧2小时，制得Nb2O5-ZrO2-SnO2载体；
（3）Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂的制备：
按照Pt负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的0.5-2 wt%，Mo负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的0.25-3 wt%，V负载量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的0.25-2 wt%，甲酸的量为Nb2O5-ZrO2-SnO2载体质量的0.5 wt%，称取甲酸、钼酸铵和草酸氧钒加水溶解后加入相应的硝酸铂溶液，混合后加入Nb2O5-ZrO2-SnO2载体，然后90 ℃水浴把水蒸发，100 ℃烘箱中8小时烘干，最后500 ℃焙烧2小时，得到Pt-Mo-V/Nb2O5-ZrO2-SnO2催化剂。
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