本發明專利技術涉及一種催化燃燒用負載型復合氧化物催化劑的制備方法；以介孔分子篩為載體，La、Mg、Mn和Ce可溶性鹽為原料。采用浸漬法經干燥、焙燒制備復合載體CeO2-介孔分子篩；再將其加入到La-Mg-Mn混合溶液，經干燥、焙燒得LaMgMnOy/CeO2-介孔分子篩催化劑。本方法所制備的催化劑具有活性高，活性組分用量少，分散性好；以及制備工藝簡單，成本低等優點，能夠對羧酸酯類有機化合物實現高效的催化脫除效果。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及；以介孔分子篩為載體，La、Mg、Mn和Ce可溶性鹽為原料。采用浸漬法經干燥、焙燒制備復合載體CeO2-介孔分子篩；再將其加入到La-Mg-Mn混合溶液，經干燥、焙燒得LaMgMnOy/CeO2-介孔分子篩催化劑。本方法所制備的催化劑具有活性高，活性組分用量少，分散性好；以及制備工藝簡單，成本低等優點，能夠對羧酸酯類有機化合物實現高效的催化脫除效果。【專利說明】
本專利技術涉及，尤其涉及一種用于羧酸酯類催化燃燒的LaMgMn/Ce02-介孔分子篩載體負載型催化劑的制備方法，屬于催化燃燒環境保護
。
技術介紹
有機廢氣主要來源于石油化工過程的尾氣，有機廢氣中常含有烴類有機物、含氧有機物、含氮硫齒素有機物等。如果有機廢氣不加處理，直接排放至大氣中，會給人類的健康以及環境帶來了極大的危害。治理有機廢氣的方法主要分為回收技術和降解技術兩大類，其中回收技術包括:吸附、吸收、冷凝和膜分離等技術；降解技術包括:催化燃燒、熱力燃燒、直接燃燒、光催化、生物降解等技術。因為催化燃燒所需能量比直接燃燒的低的多，效率高、能耗低、壓降小、所需設備體積小、造價低、分解產物為無毒的二氧化碳和水；并且NOx生成量少，基本上不產生二次污染，目前已成為最有前途的有機廢氣脫除方法之一。一般用于催化燃燒的貴金屬催化劑有Pt、Rh、Pd、Ir等，工業上主要使用的催化劑是Pd和Pt等。但是，貴金屬催化劑存在一些缺點，如價格昂貴、資源有限、抗毒性能差等，使這類催化劑的持續應用受到一定限制。由于復合金屬氧化物催化劑存在多種晶相、微觀結構、相互協同作用等多方面因素，使其具有較好的催化活性，是催化燃燒領域的研究熱點。Morales 等(Applied Catalysis B:Environmental, 2006，67 (3-4): 229-236)研究了 Cu-Mn復合氧化物催化劑在乙醇和丙烷上的催化燃燒。利用共沉淀法制備催化劑前驅體，考察不同老化時間對催化劑性能的影響，結果表明復合氧化物催化劑的性能明顯超越單組分氧化物的催化劑。Zimowska 等(Catalysis Today, 2007，119 (1-4): 321-326)在恒定的 PH 值條件下，采用共沉淀法制備Cu-Mn水滑石類型的復合氧化物催化劑，并對其催化燃燒甲苯的活性進行評價。催化劑中CuO微晶負載無定型的氧化錳，Mn進入到CuO的晶格中并且增大了催化劑的比表面積。楊春生等(中國稀土學報，2003，21 (2):129-132)闡述了稀土元素應用于汽車尾氣凈化催化劑的重要意義，討論了 CeO2和La2O3的催化作用機制及其影響因素，對其發展前景進行了展望。Li 等(Catalysis Communications, 2007, 8(3):237-240)成功合成出了桿狀的高比表面積的納米催化劑CahLaxMnAl11O19I，其催化燃燒甲烷氣體活性較強。將La添加到CeO2中可以減小顆粒尺寸，抑制晶體燒結，并且可以增加CeO2的穩定性倉泛。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對復合金屬氧化物催化劑制備過程復雜、成本較高等問題，以及負載型整體式催化劑的分散性不好的等問題，提出，所制備的催化劑活性高，活性組分用量少，分散性好；以及制備工藝簡單，成本低等優點。本專利技術技術方案為:，具體步驟如下:A.分別配制濃度為0.2?1.0mol/L的金屬鹽溶液，其中所述的金屬鹽溶液為錳鹽溶液、鎂鹽溶液、鑭鹽溶液和鈰鹽溶液；B.將介孔分子篩載體加入到鈰鹽溶液中，攪拌浸潰、烘干、焙燒制得CeO2-介孔分子篩催化劑載體；其中介孔分子篩載體的加入量為控制鈰鹽溶液中元素Ce和介孔分子篩催化劑載體質量比為1: (2.5-12.5)；C.再將CeO2-介孔分子篩催化劑載體加入到錳、鎂和鑭鹽混合溶液中，攪拌浸潰、烘干、焙燒制得負載型LaMgMn0y/Ce02-介孔分子篩負載型催化劑；其中LaMgMnOy和CeO2-介孔分子篩的質量比為1:(2-10)。將上述制備負載型催化劑壓片、破碎、篩分得催化劑樣品。優選上述步驟A中所述的金屬鹽溶液是含金屬的硝酸鹽、醋酸鹽或硫酸鹽的可溶性鹽溶液。優選步驟B中所述的介孔分子篩為Y-A1203、ZSM-5、SBA-15或MCM-41中的一種。優選步驟B中所述的浸潰過程為完全浸潰；優選攪拌浸潰時間為2_6h ;優選烘干溫度為90-120°C，烘干時間為8-14h ;焙燒溫度為400-700°C，焙燒時間2_6h。優選步驟C中錳、鎂和鑭鹽混合溶液中Mg和Mn的摩爾比為1: (2.33_9)，La和(Mg+Mn)的摩爾比為1: (40-125);優選步驟C所述的浸潰過程為完全浸潰，攪拌浸潰時間為2-6h ;烘干溫度為90-120°C，烘干時間為8-14h ;焙燒溫度為350_550°C，焙燒時間2_6h。有益效果:(I)本專利技術提出的催化燃燒用負載型復合氧化物催化劑的制備工藝簡單，原料來源廣泛，價格低廉。(2)本專利技術制備的催化燃燒用負載型復合氧化物催化劑催化活性高，活性組分用量少，分散性好；且可廣泛應用于羧酸酯類的催化燃燒。(3)本專利技術所用載體為來源廣泛的介孔分子篩。【具體實施方式】以下實施例用來進一步詳述本專利技術的技術方案，本專利技術的保護范圍不受下述的【具體實施方式】限制。實施例1將2g的SBA-15加入到5ml的0.5mol/L的硝酸鈰溶液，連續攪拌4h后移至烘箱110°C烘干12h ;然后550°C焙燒3h得Ce02-SBA_15催化劑載體。取IOg的Ce02-SBA_15催化劑載體，加入到22.5ml的0.5mol/L的硝酸錳、2.5ml的0.5mol/L的硝酸鎂和0.75ml的0.2mol/L的硝酸鑭混合溶液，其中Mg和Mn摩爾比為1:9, La: (Mg+Mn)摩爾比為1:83.33，連續攪拌4h后移至烘箱110°C烘干12h ;然后400°C焙燒3h得LaMgMn/Ce02-SBA_15催化劑樣品。催化劑經壓片、破碎、篩分后，取平均粒徑為0.2mm的催化劑備用。催化劑活性評價在連續流動固定床石英反應器中進行。反應器內徑12_，催化劑用量0.4g，原料氣中乙酸甲酯的濃度為2g/m3，反應空速(WHSV)為12000mL/(g.h)。反應溫度在400°C時，乙酸甲酯的轉化率為97.2%。實施例2將4g的SBA-15加入到5ml的0.5mol/L的硝酸鈰溶液，連續攪拌3h后移至烘箱100°C烘干8h ;然后650°C焙燒3h得Ce02-SBA_15催化劑載體。取4g的Ce02-SBA_15催化劑載體，加入到20ml的0.5mol/L的硫酸錳、2.5ml的lmol/L的硫酸鎂和Iml的0.2mol/L的硝酸鑭混合溶液，其中Mg和Mn摩爾比為1: 4，La和(Mg+Mn)摩爾比為1:62.5，連續攪拌5h后移至烘箱100°C烘干IOh ;然后400°C焙燒2h得LaMgMn/Ce02-SBA-15催化劑樣品。催化劑經壓片、破碎、篩分后，取平均粒徑為0.3mm的催化劑備用。催化劑活性評價在連續流動固定床石英反應器中進行。反應器內徑12_，催化劑用量0.4g，原料氣中乙酸甲酯的濃度為2g/m3，反應空速(WHSV)為16000mL/(g.h)。反應溫本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種催化燃燒用負載型復合氧化物催化劑的制備方法，具體步驟如下：A.分別配制濃度為0.2～1.0mol/L的金屬鹽溶液，其中所述的金屬鹽溶液為錳鹽溶液、鎂鹽溶液、鑭鹽溶液和鈰鹽溶液；B.將介孔分子篩載體加入到鈰鹽溶液中，攪拌浸漬、烘干、焙燒制得CeO2?介孔分子篩催化劑載體；其中介孔分子篩載體的加入量為控制鈰鹽溶液中元素Ce和介孔分子篩催化劑載體質量比為1:（2.5?12.5）；C.再將CeO2?介孔分子篩催化劑載體加入到錳、鎂和鑭鹽混合溶液中，攪拌浸漬、烘干、焙燒制得負載型LaMgMnOy/CeO2?介孔分子篩負載型催化劑；其中LaMgMnOy和CeO2?介孔分子篩的質量比為1:（2?10）。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：管國鋒，孫志傳，萬輝，王磊，
申請(專利權)人：南京工業大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。