本技术公开了一种混合晶型氧化铝负载钯催化剂的制备方法，包括以下步骤:（1）将铝前驱体粉末压片制得陶瓷片；（2）将陶瓷片置于焦耳热加热装置中，焦耳热加热输出电压为5~30V，输出电流为50~200A，1000~1300℃加热焙烧，制备混合晶型氧化铝；（3）将混合晶型氧化铝载体地钯的前驱体溶液中浸渍，焙烧后制得所述钯催化剂。本发明采用焦耳热加热的方式制备θ晶型与α晶型的混合晶型氧化铝，作为载体通过浸渍法制得钯催化剂，在氧化铝载体表面获得高分散以及稳定性的钯活性位点，提高催化剂的活性以及稳定性。所述催化剂应用于甲烷催化氧化反应中，甲烷起活温度低，催化剂稳定性高。
背景技术
甲烷（CH4
）是导致全球气候变暖的第二大温室气体，对全球变暖贡献率达25%，其贡献仅次于二氧化碳（CO2
）。与CO2
相比，甲烷吸附热量能力更强，20年内的全球增温潜势（GWP）相当于CO2
的84倍，100年内的GWP为CO2
的28倍。甲烷排放主要来源于农业，能源业，工业和垃圾处理行业，其中能源业贡献了约 40%的甲烷排放，能源业甲烷排放主要由石油天然气系统、煤矿开采、生物质燃烧和化石燃料燃烧组成，其中煤矿开采造成的甲烷排放占比高达21%。煤矿开采中甲烷浓度小于5%的低负压抽采瓦斯与甲烷浓度低于0.75%的乏风瓦斯具有浓度低与风量大的特点，而这类瓦斯由于甲烷浓度低不能用于发电而直接排放。低浓度甲烷的治理以及综合利用具有重大的经济以及社会价值。
甲烷作为一种温室气体，可在催化剂的作用下将CH4
完全氧化为H2
O和CO2
，催化氧化技术是常见的甲烷治理方法，其中钯基催化剂被认为对甲烷催化氧化反应为最活跃。研究表明，结晶氧化钯 (PdO) 或 Pd 和 PdO 的组合物比金属 Pd 更具活性。负载型 Pd 催化剂中 PdO 的量、Pd 分散度以及 Pd-载体相互作用在决定催化活性方面起着重要作用。氧化铝，特别是γ-Al2
O3
，由于其高表面积、适度的化学活性和低成本而被广泛用作甲烷燃烧催化剂的载体。
纳米氧化铝有α、β、γ、δ、η、θ等多种晶体。不同的制备方法及工艺条件可获得不同结构的纳米氧化铝：β、γ型氧化铝，其特点是多孔性，高分散、高活性，比表面较大，孔隙率高，属活性氧化铝，被广泛应用作催化剂和催化剂载体等；α-Al2
O3
，一般称为惰性氧化铝，是氧化铝晶型中最常见和最稳定的一种，其比表面低，具有耐高温的惰性，但不属于活性氧化铝，几乎没有催化活性；θ型氧化铝，属于活性氧化铝与 α-Al2
O3
两种晶型之间的中间晶型。各种类型的氧化铝经高温处理，最终都会生成热力学稳定相α-Al2
O3
。
目前，钯基催化剂大多以活性氧化铝 γ-Al2
O3
，或主要以γ-Al2
O3
为载体，θ-Al2
O3
或α-Al2
O3
较少被用于催化剂载体中。CN202110313336A 公开了一种甲烷催化氧化钯基催化剂，是以贵金属钯作为活性组分，θ晶型的Al2
O3
作为载体。θ晶型的氧化铝是通过拟薄水铝石在1000℃~1100℃焙烧1~3h制得。替换γ晶型为不常用的θ晶型氧化铝载体，θ晶型氧化铝载体与活性物质之间的相互作用更强，弥补了氧化铝载体孔体积和比表面积小的固有缺陷。CN103203233A公开了一种甲烷催化燃烧钯基催化剂，是以贵金属钯作为活性组分，拟薄水铝石为铝源制备的中孔氧化铝为载体。其中中孔氧化铝的合成采用工业原料拟薄水铝石为铝源，加入表面活性剂煅烧处理得到，钯基催化剂采用的是等体积浸渍法制备。
甲烷催化氧化技术的关键在于催化剂的研发。但目前，催化剂的起燃活性仍有提升空间。与γ-Al2
O3
不同，θ-Al2
O3
与α-Al2
O3
无催化活性，被用作Pd催化剂的载体较少研究。商业θ-Al2
O3
不常见，且θ与α晶型的混合氧化铝催化能力还有不清楚。
实现思路