【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及催化劑，特別是涉及介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、甲苯作為一種揮發(fā)性污染物，由于其具有易揮發(fā)性和難降解性，對(duì)環(huán)境造成極大的破壞。甲苯參與大氣光化學(xué)反應(yīng)，可以產(chǎn)生造成霧霾和光化學(xué)煙霧的前驅(qū)物，并且易在生物體內(nèi)積存，具有極強(qiáng)的致癌、致畸、致突變的三致效應(yīng)，因此對(duì)其進(jìn)行去除至關(guān)重要。目前去除技術(shù)以催化燃燒技術(shù)最為常見，其具有處理對(duì)象多、效率高、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。但是由于在去除過程中會(huì)形成焦炭積累或催化劑中毒，因此催化燃燒技術(shù)開發(fā)應(yīng)用的重點(diǎn)主要集中在催化劑的研發(fā)與制備，設(shè)計(jì)和制造一種出色的催化劑對(duì)于揮發(fā)性污染物的去除至關(guān)重要。
2、目前，這種催化劑主要使用傳統(tǒng)的熱解方法進(jìn)行制備，將前驅(qū)體進(jìn)行煅燒或還原得到催化劑，例如，中國專利cn110681382a公開了一種催化氧化甲苯的mof-鈷基金屬氧化物催化劑，以咪唑-4，5-二羧酸和四水合乙酸鈷為原料，加入2-丙二胺溶液，溶劑熱反應(yīng)后得到純的紅色八面體晶體，然后干燥后在空氣中分別于250?℃、350?℃下煅燒1小時(shí)，得到催化劑。中國專利cn116212889a公開了一種cu-mno2催化劑的制備方法，通過一步溶劑熱法，將一定摩爾量的cu(no3)2·3h2o摻雜到kmno4與(nh4)2c2o4·h2o中后加入乙二醇溶劑混合均勻形成cu-mn前驅(qū)體，隨后將cu-mn前驅(qū)體轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)，最后進(jìn)行高溫煅燒，即可得到不同的cu-mno2催化劑粉體。上述催化劑的制備方法均采用將前驅(qū)體進(jìn)行煅燒或還原得到催化劑，但是在處理
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法及應(yīng)用，以解決上述將前驅(qū)體進(jìn)行煅燒或還原得到催化劑的方法會(huì)發(fā)生金屬粒子燒結(jié)和團(tuán)聚的問題。本專利技術(shù)通過介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體技術(shù)制備負(fù)載貴金屬型納米催化劑，可以在短時(shí)間內(nèi)得到分散度好、粒徑小、低溫催化活性高、催化穩(wěn)定性好、在常溫常壓下就可以進(jìn)行并且適合放大和工業(yè)化生產(chǎn)。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)第一方面提供了介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，包括以下步驟：
3、（1）羥基磷灰石的制備
4、（2）浸漬過渡金屬鹽溶液
5、將步驟（1）中得到的羥基磷灰石放置于過渡金屬鹽溶液中，干燥得到前驅(qū)體一；
6、（3）浸漬貴金屬鹽溶液
7、將步驟（2）得到的前驅(qū)體一放置于貴金屬鹽溶液中，干燥得到前驅(qū)體二；
8、（3）催化劑的制備
9、將前驅(qū)體二進(jìn)行介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體處理，獲得催化劑成品。
10、優(yōu)選的，步驟（1）中，羥基磷灰石的制備過程為：
11、將可溶性鈣鹽、可溶性磷鹽溶于去離子水或乙醇中，攪拌反應(yīng)2~3?h，老化1.5~3h，獲得沉淀產(chǎn)物；將沉淀產(chǎn)物洗滌至中性，干燥，然后于400~700?℃下焙燒后，獲得具有片層堆積結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石。
12、優(yōu)選的，步驟（1）中，可溶性鈣鹽為氫氧化鈣、硝酸鈣中的一種或兩種，可溶性磷鹽為磷酸氫二銨、五氧化二磷中的一種或兩種。
13、優(yōu)選的，步驟（1）中，可溶性鈣鹽中鈣離子與可溶性磷鹽中磷離子的摩爾比為1.6~1.7：1。
14、優(yōu)選的，步驟（2）中，過渡金屬鹽溶液為硝酸鈷溶液，前驅(qū)體一種鈷含量為3~15%。
15、優(yōu)選的，步驟（3）中，貴金屬鹽溶液為硝酸銀溶液，前驅(qū)體二中銀含量為0.5~5%。
16、優(yōu)選的，步驟（4）中，介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體處理的具體過程為：
17、將前驅(qū)物二放入敞口石英舟中，并將石英舟放置在介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體處理設(shè)備內(nèi)的兩個(gè)電極之間，通入工作氣體，在附加輸入功率的條件下進(jìn)行介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體處理，獲得催化劑。
18、優(yōu)選的，步驟（4）中，輸入功率為80~200?w，工作氣體為氫氣，空氣、氬氣、氧氣中的至少一種，處理時(shí)間為5~30?min。
19、本專利技術(shù)第二方面提供了一種納米催化劑，由上述方法制備得到。
20、本專利技術(shù)第三方面提供了一種納米催化劑的應(yīng)用，納米催化劑在協(xié)同催化去除甲苯方面的應(yīng)用。
21、因此，本專利技術(shù)采用上述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法及應(yīng)用，具有以下有益效果：
22、（1）本專利技術(shù)的制備過程不需要進(jìn)行煅燒，在常溫常壓下可以將載體上的ag前驅(qū)體快速還原，獲得粒徑小、分散性好的ag/co/hap催化劑，是一種普適性的甲苯氧化反應(yīng)貴金屬納米催化劑。
23、（2）由于低溫等離子體本身富含大量活性基團(tuán)和高能電子，具有較強(qiáng)的還原能力，本專利技術(shù)可以將其與催化劑協(xié)同用于甲苯的去除，這種方法可以在常溫常壓下操作、所需能耗低、成本低、適用性廣。
24、（3）本專利技術(shù)的制備方法具有低溫、可控、簡單、高效等特點(diǎn)，所制備的催化劑粒徑為納米級(jí)、粒徑小、分散性好，催化活性高于傳統(tǒng)熱制備法得到的催化劑。
25、下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：步驟（1）中，羥基磷灰石的制備過程為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：步驟（1）中，可溶性鈣鹽為氫氧化鈣、硝酸鈣中的一種或兩種，可溶性磷鹽為磷酸氫二銨、五氧化二磷中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：步驟（1）中，可溶性鈣鹽中鈣離子與可溶性磷鹽中磷離子的摩爾比為1.6~1.7：1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：步驟（2）中，過渡金屬鹽溶液為硝酸鈷溶液，前驅(qū)體一種鈷含量為3~15%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：步驟（3）中，貴金屬鹽溶液為硝酸銀溶液，前驅(qū)體二中銀含量為0.5~5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備
8.?根據(jù)權(quán)利要求7所述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：步驟（4）中，輸入功率為80~200?W，工作氣體為氫氣，空氣、氬氣、氧氣中的至少一種，處理時(shí)間為5~30?min。
9.一種納米催化劑，其特征在于：由權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的方法制備得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種納米催化劑的應(yīng)用，其特征在于：納米催化劑在協(xié)同催化去除甲苯方面的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：步驟（1）中，羥基磷灰石的制備過程為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：步驟（1）中，可溶性鈣鹽為氫氧化鈣、硝酸鈣中的一種或兩種，可溶性磷鹽為磷酸氫二銨、五氧化二磷中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：步驟（1）中，可溶性鈣鹽中鈣離子與可溶性磷鹽中磷離子的摩爾比為1.6~1.7：1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體制備納米催化劑的方法，其特征在于：步驟（2）中，過渡金屬鹽溶液為硝酸鈷溶液，前驅(qū)體一種鈷含量為...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：苗雨欣，趙震，王學(xué)民，劉詩鑫，李佳慧，張姝垚，鄧恩鵬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：沈陽師范大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。