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专利号: 2018111170752
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种M-MnOX-CeO2催化剂,其特征在于:所述催化剂以MnOX、CeO2为活性组分,以M为掺杂物,采用柠檬酸络合法制备得到;所述M为FeOx、CuO、CoOx或K2O;催化剂中Mn与Ce的摩尔比为6:1-1:1;当M为FeOx、CuO或CoOx时,M中金属离子与Ce的摩尔比为1:4-1:1;当M为K2O时,K2O的掺杂量为1wt%。

2.根据权利要求1所述的M-MnOX-CeO2催化剂,其特征在于:所述催化剂为粉末状,通过以下方法制备:取硝酸锰溶液,并加入蒸馏水,再取固体硝酸铈溶解于上述溶液中,搅拌至完全溶解,再加入掺杂物,搅拌至完全溶解,再加入柠檬酸固体于上述溶液中,搅拌至完全溶解,将上述溶液置于水浴锅蒸煮,使之成溶胶状,取出后再置于聚四氟乙烯内胆的不锈钢反应器中,并将反应器置于烘箱中陈化,再取出样品并置于烘箱中干燥,再将干燥后的固体研磨成粉状,经高温焙烧,即得粉末型M-MnOx-CeO2催化剂;所述硝酸锰和硝酸铈中Mn与Ce的摩尔比为6:1-2:1;所述掺杂物选自硝酸铁、硝酸铜、硝酸钴和碳酸钾中的一种;当掺杂物为硝酸铁、硝酸铜或硝酸钴时,其中金属离子与硝酸铈中Ce的摩尔比为1:2-1:1;当掺杂物为碳酸钾时,对应催化剂中K2O的掺杂量为1wt%;所述硝酸锰、硝酸铈和掺杂物中总金属离子与柠檬酸的摩尔比为6:1-18:1。

3.根据权利要求2所述的M-MnOX-CeO2催化剂,其特征在于:所述掺杂物为碳酸钾;所述硝酸锰和硝酸铈中Mn与Ce的摩尔比为6:1;所述硝酸锰、硝酸铈和碳酸钾中总金属离子与柠檬酸的摩尔比为6:1。

4.根据权利要求2所述的M-MnOX-CeO2催化剂,其特征在于:所述水浴锅蒸煮时的水浴温度为80℃;所述烘箱中陈化温度为100-140℃,陈化时间24h;所述烘箱内干燥温度为100℃,干燥时间5h;所述高温焙烧温度为350℃-650℃,焙烧时间7h。

5.权利要求2至4任一所述M-MnOX-CeO2催化剂在常温条件下催化室内气态甲醛方面的应用。

6.根据权利要求1所述的M-MnOX-CeO2催化剂,其特征在于:所述催化剂为负载型M-MnOX-CeO2催化剂,所述催化剂中金属氧化物的总负载量为15-25wt%;所述催化剂通过以下方法制备:(1) 选取工业级蜂窝堇青石、球形4A和13X型分子筛中的一种为催化剂载体,并将上述载体浸泡在质量分数为10wt%硝酸溶液中,煮沸60min,结束取出并采用去离子水洗涤,直至洗涤液显中性;载体经干燥、焙烧处理备用;

(2)取硝酸锰溶液,并加入蒸馏水,取固体硝酸铈溶解于上述溶液中,搅拌至完全溶解,并加入掺杂物,搅拌至完全溶解,再加入柠檬酸固体于上述溶液中,搅拌至完全溶解,将上述溶液置于水浴锅蒸煮,使之成溶胶状,再将步骤(1)中制备得到的催化剂载体浸渍其中,浸渍一定时间后取出,经自然晾干和干燥、焙烧处理制得负载型M-MnOx-CeO2催化剂;所述掺杂物选自硝酸铁、硝酸铜和硝酸钴中的一种;所述掺杂物中金属离子与硝酸铈中Ce的摩尔比为1:4-1:1;所述硝酸锰、硝酸铈和掺杂物中总金属离子与柠檬酸的摩尔比为6:1-18:1。

7.根据权利要求6所述的M-MnOX-CeO2催化剂,其特征在于:所述掺杂物采用硝酸铜;所述催化剂载体选用工业级蜂窝堇青石;所述Cu和Ce的摩尔比为1:4;所述硝酸锰、硝酸铈和硝酸铜中总金属离子与柠檬酸的摩尔比为12:1。

8.根据权利要求6所述的M-MnOX-CeO2催化剂,其特征在于:所述步骤(1)中干燥温度为

80℃,干燥时间为2h;所述步骤(1)中焙烧温度为600℃,焙烧时间为4h;所述步骤(2)中水浴锅蒸煮温度为80℃;所述催化剂载体浸渍时间为2h;所述步骤(2)中干燥温度为80-120℃,干燥时间为6h;所述步骤(2)中焙烧温度为450-650℃,焙烧时间为7h。

9.权利要求6至8任一所述M-MnOX-CeO2催化剂在热催化氧化M-MnOX-CeO2催化剂CVOCS方面的应用。