一種揮發性有機物氧化催化劑及其制備方法

新能源與節能環保

1. 痛點問題

2020年我國VOCs 排放量將達到3000萬噸，催化氧化技術因具有適用范圍廣、起燃溫度低、能耗低、凈化效率高、無二次污染等優點，已成為當前VOCs治理行業研究和應用的主流技術之一，而制備高效、穩定、廉價的催化劑是催化氧化技術的核心。目前我國大中型企業VOCs催化氧化裝置所采用的催化劑仍以進口為主，價格昂貴，國產催化劑雖然價格低，但存在催化氧化活性低、穩定性差、易中毒失活等缺點而難以滿足工業需求。國內外學者從催化劑活性組成、結構形態、氧化物間的協同作用以及氧化機理等基礎研究方面進行了廣泛而深入的探究，而在工業催化氧化催化劑研制與應用方面涉足較少，因此加快研發高效工業VOCs催化氧化催化劑已成為當前國內相關研究者和工程技術人員的共識和當務之急。

2. 解決方案

該技術以蜂窩堇青石陶瓷為載體，通過原位生長方式在蜂窩陶瓷內外表面引入復合金屬氧化物有序微/納米結構，通過調控微/納米結構的尺寸和形貌特征，系統研究微/納米結構對催化劑催化氧化 VOCs的作用規律，建立了催化成分和微/納米結構對催化氧化的影響規律。同時探究了摻雜元素和水蒸氣循環對阻止積炭形成和脫氯的作用機制，進一步提升催化劑穩定性及抗氯中毒能力，為徹底解決催化氧化技術控制VOCs復雜問題提供理論依據和技術支撐。

合作需求

江蘇中創清源科技有限公司以清華大學團隊的核心技術為支撐，推進產業進程，打造國產催化劑高端技術品牌。以化工，石化，涂裝，印刷等VOCs治理行業大型環保工程公司為目標客戶，與環保工程公司進行優勢互補，推動示范工程建設，進行技術的工程化應用，形成以點帶面效應，樹立品牌，聯合推廣項目技術和產品。

市場競爭的對手主要是國外生產商，例如巴斯夫和莊信等，而且主要是品質和價格競爭。新型催化劑催化燃燒起燃溫度低，抗中毒能力強，并可同時處理多種類污染物，運行成本較國內外同類催化劑降低20%以上。新型催化燃燒催化劑以稀土金屬和過渡金屬復合氧化物為活性組分，價格比國外同類產品降低30%以上。此外，我國是世界上最大的稀土生產國，形成了最龐大的稀土產業鏈，開發的稀土基催化劑，可有效提高我國稀土資源在高新技術領域的使用，開辟稀土金屬高附加值利用新市場。

目前該技術在實驗室已經實現了小批量規模化量產，并在不同行業進行了中試試驗，取得了較好的凈化效果。通過與江蘇中創清源科技有限公司的合作，該技術將實現工業化生產，預計產量達到300m3/a，產值超過千萬。

市場競爭的對手主要是國外生產商，例如巴斯夫和莊信等，而且主要是品質和價格競爭。新型催化劑催化燃燒起燃溫度低，抗中毒能力強，并可同時處理多種類污染物，運行成本較國內外同類催化劑降低20%以上。新型催化燃燒催化劑以稀土金屬和過渡金屬復合氧化物為活性組分，價格比國外同類產品降低30%以上。此外，我國是世界上最大的稀土生產國，形成了最龐大的稀土產業鏈，開發的稀土基催化劑，可有效提高我國稀土資源在高新技術領域的使用，開辟稀土金屬高附加值利用新市場。

發明專利

已獲得4項專利授權。