一种挥发性有机物氧化催化剂及其制备方法

1. 痛点问题

2020年我国VOCs 排放量将达到3000万吨，催化氧化技术因具有适用范围广、起燃温度低、能耗低、净化效率高、无二次污染等优点，已成为当前VOCs治理行业研究和应用的主流技术之一，而制备高效、稳定、廉价的催化剂是催化氧化技术的核心。目前我国大中型企业VOCs催化氧化装置所采用的催化剂仍以进口为主，价格昂贵，国产催化剂虽然价格低，但存在催化氧化活性低、稳定性差、易中毒失活等缺点而难以满足工业需求。国内外学者从催化剂活性组成、结构形态、氧化物间的协同作用以及氧化机理等基础研究方面进行了广泛而深入的探究，而在工业催化氧化催化剂研制与应用方面涉足较少，因此加快研发高效工业VOCs催化氧化催化剂已成为当前国内相关研究者和工程技术人员的共识和当务之急。

2. 解决方案

该技术以蜂窝堇青石陶瓷为载体，通过原位生长方式在蜂窝陶瓷内外表面引入复合金属氧化物有序微/纳米结构，通过调控微/纳米结构的尺寸和形貌特征，系统研究微/纳米结构对催化剂催化氧化 VOCs的作用规律，建立了催化成分和微/纳米结构对催化氧化的影响规律。同时探究了掺杂元素和水蒸气循环对阻止积炭形成和脱氯的作用机制，进一步提升催化剂稳定性及抗氯中毒能力，为彻底解决催化氧化技术控制VOCs复杂问题提供理论依据和技术支撑。

合作需求

江苏中创清源科技有限公司以清华大学团队的核心技术为支撑，推进产业进程，打造国产催化剂高端技术品牌。以化工，石化，涂装，印刷等VOCs治理行业大型环保工程公司为目标客户，与环保工程公司进行优势互补，推动示范工程建设，进行技术的工程化应用，形成以点带面效应，树立品牌，联合推广项目技术和产品。

市场竞争的对手主要是国外生产商，例如巴斯夫和庄信等，而且主要是品质和价格竞争。新型催化剂催化燃烧起燃温度低，抗中毒能力强，并可同时处理多种类污染物，运行成本较国内外同类催化剂降低20%以上。新型催化燃烧催化剂以稀土金属和过渡金属复合氧化物为活性组分，价格比国外同类产品降低30%以上。此外，我国是世界上最大的稀土生产国，形成了最庞大的稀土产业链，开发的稀土基催化剂，可有效提高我国稀土资源在高新技术领域的使用，开辟稀土金属高附加值利用新市场。

目前该技术在实验室已经实现了小批量规模化量产，并在不同行业进行了中试试验，取得了较好的净化效果。通过与江苏中创清源科技有限公司的合作，该技术将实现工业化生产，预计产量达到300m3/a，产值超过千万。