本發(fā)明涉及一種用于揮發(fā)性有機(jī)物治理的催化劑,屬于材料制備及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,涉及一種用于揮發(fā)性有機(jī)物治理的錳基催化劑及制備和應(yīng)用。
背景技術(shù):
作為環(huán)境保護(hù)中重要的一部分,揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)治理備受關(guān)注。目前針對VOCs治理的技術(shù)很多,但最有效的方式為催化燃燒。而催化劑的選擇是治理的關(guān)鍵?,F(xiàn)在常用的催化劑可分為貴金屬和非貴金屬。貴金屬活性高,但其在高溫下貴金屬顆粒易團(tuán)聚長大、易與S、N等形成易揮發(fā)的硫化物、氮化物等使貴金屬流失,導(dǎo)致其抗燒結(jié)及抗S、N能力差,同時(shí)貴金屬資源稀缺,價(jià)格較高??紤]到成本、效益等因素,非貴金屬常作為潛在的替代催化劑應(yīng)用在VOCs治理中。
過渡金屬具有價(jià)格低廉、資源豐富的優(yōu)點(diǎn),由其組成的氧化物在VOCs治理中抗燒結(jié)、抗S、N能力強(qiáng),但存在活性不如貴金屬好等缺點(diǎn)。因此,有必要發(fā)展一種具有優(yōu)異性能的VOCs治理的過渡金屬氧化物催化劑,緩解目前資源緊張和環(huán)境污染問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足本發(fā)明提供一種用于揮發(fā)性有機(jī)物治理的錳基催化劑及制備和應(yīng)用。
一種用于揮發(fā)性有機(jī)物治理的錳基催化劑,其特征在于,由氧化錳和其它過渡金屬氧化物組成,其中,氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于60%,其他過渡金屬氧化物大于40%;其他過渡金屬氧化物為純的MxOy,M=Co、Ce、Cr或包括Co3O4和MxOy,M=Ce、Cr,其中1≤x≤3,1≤y≤4。
氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-55%,其他過渡金屬氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45-90%。
其它過渡金屬氧化物MxOy為Co3O4、CeO2或Cr2O3中的一種。
Mn/M的摩爾比為1/7~1/1。
其它過渡金屬氧化物為Co3O4和MxOy, MxOy為CeO2或Cr2O3,其中Co/M摩爾比為1/2-1/1。
一種用于揮發(fā)性有機(jī)物治理的錳基催化劑的制備方法,其特征在于,錳基催化劑的草酸鹽膠態(tài)共沉淀法包括以下步驟:
(1)混合錳鹽和純的鈷鹽、純的鉻鹽或純的鈰鹽,或混合錳鹽、鈷鹽和鈰鹽或鉻鹽于無水乙醇中,形成均勻透明的溶液,Mn/M(M為Co、Cr、Ce)的摩爾比為1/7-1/1;Co/M的摩爾比為1/2-1/1;
(2)得到均勻的金屬鹽溶液;
(3)混合二水合草酸于無水乙醇中,形成均勻透明溶液;
(4)得到均勻的草酸溶液;
(5)混合均勻的金屬溶液和均勻的草酸溶液,得到金屬草酸混合液;
(6)從金屬草酸混合液中得到錳基固溶體溶液;
(7)從錳基固溶體溶液中得到干燥粉末;
(8)置于馬弗爐中焙燒干燥粉末,焙燒溫度為300-700℃,升溫速率為2℃/min;
(9)收集得到的錳基催化劑。
步驟(2)中均勻的金屬溶液是通過將步驟(1)中的混合液在室溫下攪拌1-2h后得到;
步驟(4)中均勻的草酸溶液是通過將步驟(3)中的混合液在室溫下攪拌1-2h后得到;
步驟(5)是通過將草酸溶液緩慢滴入金屬鹽中實(shí)現(xiàn);
步驟(6)中錳基固溶體溶液是通過將草酸混合液中在室溫下攪拌4-6 h后得到;
步驟(7)中干燥粉末是通過對得到的錳基固溶體溶液進(jìn)行抽濾后置于60-80 ℃烘箱中干燥12 h,然后研磨得到。
所述錳鹽為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液、六水合氯化錳,所述的鈷鹽為六水合硝酸鈷、六水合氯化鈷、四水合乙酸鈷,所述的鉻鹽為九水合硝酸鉻,所述的鈰鹽為六水合硝酸鈰。
錳鹽的摩爾濃度為0.017~0.12 mol/L,鈷鹽的摩爾濃度為0.1~0.2 mol/L,鉻鹽、鈰鹽的摩爾濃度為0.1~0.2 mol/L,草酸溶液的摩爾濃度為0.5~0.8 mol/L。
一種用于揮發(fā)性有機(jī)物治理的錳基催化劑在苯的催化燃燒反應(yīng)的應(yīng)用。
優(yōu)選地,錳基催化劑為氧化錳與氧化鈷組成的催化劑,氧化錳與氧化鈷的摩爾比為1:3~1:1,焙燒溫度為300~500℃。
本發(fā)明為了提高過渡金屬氧化物對于VOCs燃燒的活性,向氧化錳中引入第二鐘或第三種其他過渡金屬。由于其他過渡金屬和錳的原子大小不同,在晶粒長大時(shí),易使氧化錳的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲或者變形,進(jìn)而產(chǎn)生更多的缺陷位,提高表面能,從而促進(jìn)氧化錳活性的提高。以乙醇為分散劑,是為了形成分布更均勻的膠態(tài)沉淀,有利于得到顆粒分布均勻的產(chǎn)物,促進(jìn)其分散度的提高,在水存在下也能具有較高的活性。同時(shí)以草酸作為絡(luò)合沉淀劑,形成的草酸前驅(qū)體在分解過程中,將會產(chǎn)生大量的CO或者CO2氣體,產(chǎn)生的氣體一方面利于形成高暴露活性面,另一方面可在材料內(nèi)部穩(wěn)定形成的缺陷結(jié)構(gòu),形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的高暴露活性面的復(fù)合氧化物,進(jìn)而提高活性和穩(wěn)定性。進(jìn)一步的,由于獲得的材料需經(jīng)過在高溫下焙燒獲得尖晶石結(jié)構(gòu),使得所獲得材料具有更強(qiáng)的抗燒結(jié)性能。
通過不同金屬鹽之間的組合,并進(jìn)一步與草酸絡(luò)合,通過合理控制濃度、攪拌時(shí)間等形成膠狀沉淀物,本發(fā)明公開了一種原料便宜、操作簡單、無需洗滌、產(chǎn)物分布均勻、純度高的制備方法并獲得了可應(yīng)用于VOCs治理的生態(tài)友好型催化材料。
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于VOCs治理的具有尖晶石結(jié)構(gòu)的錳基催化劑,采用本發(fā)明中的方法,并經(jīng)高溫下焙燒形成尖晶石結(jié)構(gòu),所獲得的催化劑表現(xiàn)出極好的催化活性、較長的使用壽命和強(qiáng)抗水能力。其活性可與貴金屬相當(dāng),但相比貴金屬具有更高的抗燒結(jié)、抗雜質(zhì)S、N的能力。
本發(fā)明所公開的錳基金屬催化劑,具有對VOCs燃燒反應(yīng)活性高、壽命長和抗水性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。最優(yōu)催化劑可在常壓、空速為30000 mL/(g·h)的反應(yīng)條件下,在低于230℃時(shí)實(shí)現(xiàn)VOCs中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的代表性模型底物苯的完全燃燒,與貴金屬催化劑的性能相媲美。但相對于貴金屬催化劑,具有更高的穩(wěn)定性及抗水性能,所有制備的催化劑材料,在完全燃燒的反應(yīng)溫度,連續(xù)24 h反應(yīng)或引入微量水之后,其性能基本不變。
附圖說明
圖1為實(shí)施例1-5中所述催化劑的活性結(jié)果;
圖2為實(shí)施例5-9中所述催化劑的活性結(jié)果;
圖3為實(shí)施例10-13所述催化劑的活性結(jié)果;
圖4為實(shí)施例1-5中所述催化劑的XRD圖;
圖5為實(shí)施例5-9中所述催化劑的XRD圖。
具體實(shí)施方式
以下是對本項(xiàng)發(fā)明中錳基催化劑的制備的詳細(xì)說明,即草酸鹽膠態(tài)共沉淀法。
草酸鹽膠態(tài)共沉淀方法的具體操作如下:
錳鹽和其他金屬鹽溶于無水乙醇中,于室溫下攪拌制備成均勻的金屬溶液。其他金屬鹽溶液包括鈷鹽、鈰鹽、鉻鹽中的1種或2種。草酸溶于無水乙醇中,于室溫下形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,繼續(xù)攪拌4-6 h,醇解金屬鹽。得到金屬固溶體溶液經(jīng)真空抽濾后得到固體材料后于60-80℃鼓風(fēng)烘箱中干燥得到固體層。該固體層在300~700℃馬弗爐中焙燒得到錳基催化劑材料。
本發(fā)明所公開的錳基催化劑包括10~55%的氧化錳和45~90%的其他過渡金屬氧化物的復(fù)合氧化物,其他過渡金屬氧化物為氧化鈷、氧化鈰或氧化鉻中的一種,或者氧化鈷和氧化鈰或氧化鉻的組合。
優(yōu)選地,錳基催化劑為氧化錳與氧化鈷組成的催化劑,錳與鈷的摩爾比為1:3~1:1,焙燒溫度為300~500℃。
本發(fā)明所公開的錳基催化劑對于VOCs治理表現(xiàn)出較好的催化活性、穩(wěn)定性及抗水性能。
更具體地,本發(fā)明公開的錳基催化劑,在空速為30000-60000 mL/(g·h)時(shí),實(shí)現(xiàn)VOCs中苯完全燃燒的溫度為230-300℃。
優(yōu)選地,本發(fā)明公開的Co2Mn1Ox催化劑在230℃即可實(shí)現(xiàn)苯的完全燃燒,在連續(xù)反應(yīng)24 h后,活性基本不發(fā)生變化,在引入微量水后活性無明顯下降。
無需進(jìn)一步詳述,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以基于上述描述最大程度地利用本發(fā)明。因此,下面的具體實(shí)施例應(yīng)理解為僅僅是說明性的,而不以任何方式限制本公開的其余部分。
實(shí)施例1:錳-鈷復(fù)合氧化物
稱取1.07 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液和5.24 g六水合硝酸鈷溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至500℃,保持4 h后得到Mn1Co3Ox催化劑。
Mn1Co3Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖1所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在265 ℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
如說明書附圖中圖4所示,所述催化劑為尖晶石晶相結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例2:錳-鈷復(fù)合氧化物
稱取0.73 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液和5.82 g六水合硝酸鈷溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至500℃,保持4 h后得到Mn1Co5Ox催化劑。
Mn1Co5Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖1所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在270℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
如說明書附圖中圖4所示,所述催化劑為尖晶石晶相結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例3:錳-鈷復(fù)合氧化物
稱取0.54 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液和6.11 g六水合硝酸鈷溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至500℃,保持4 h后得到Mn1Co7Ox催化劑。
Mn1Co7Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖1所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在285℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
如說明書附圖中圖4所示,所述催化劑為尖晶石晶相結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例4:錳-鈷復(fù)合氧化物
稱取4.30 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液和3.50 g六水合硝酸鈷溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至500℃,保持4 h后得到Mn1Co1Ox催化劑。
Mn1Co1Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖1所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在245℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
如說明書附圖中圖4所示,所述催化劑為尖晶石晶相結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例5:錳-鈷復(fù)合氧化物
稱取2.86 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液和4.66 g六水合硝酸鈷溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至500℃,保持4 h后得到Mn1Co2Ox催化劑。
Mn1Co2Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖1所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在245℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
如說明書附圖中圖4所示,所述催化劑為尖晶石晶相結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例6:錳-鈷復(fù)合氧化物
稱取2.86 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液和4.66 g六水合硝酸鈷溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至300℃,保持4 h后得到Mn1Co2Ox催化劑。
Mn1Co2Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖2所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在230℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
如說明書附圖中圖5所示,所述催化劑為尖晶石晶相結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例7:錳-鈷復(fù)合氧化物
稱取2.86 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液和4.66 g六水合硝酸鈷溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至400℃,保持4 h后得到Mn1Co2Ox催化劑。
Mn1Co2Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖2所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在240℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
如說明書附圖中圖5所示,所述催化劑為尖晶石晶相結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例8:錳-鈷復(fù)合氧化物
稱取2.86 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液和4.66 g六水合硝酸鈷溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至600℃,保持4 h后得到Mn1Co2Ox催化劑。
Mn1Co2Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖2所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在265℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
如說明書附圖中圖5所示,所述催化劑為尖晶石晶相結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例9:錳-鈷復(fù)合氧化物
稱取2.86 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液和4.66 g六水合硝酸鈷溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至700℃,保持4 h后得到Mn1Co2Ox催化劑。
Mn1Co2Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖2所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在305℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
如說明書附圖中圖5所示,所述催化劑為尖晶石晶相結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例10:錳-鈰復(fù)合氧化物
稱取2.86 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液和6.95 g六水合硝酸鈰溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至500℃,保持4 h后得到Mn1Ce2Ox催化劑。
Mn1Ce2Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
如說明書附圖中圖3所示,在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖3所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在270℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
實(shí)施例11:錳-鉻復(fù)合氧化物
稱取2.86 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液和6.40 g九水硝酸鉻溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至300℃,保持4 h后得到Mn1Cr2Ox催化劑。
Mn1Cr2Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖3所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在265℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
實(shí)施例12:錳-鈷-鉻復(fù)合氧化物
稱取2.86 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液、2.33 g六水合硝酸鈷和3.20 g九水硝酸鉻溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2 ℃/min的升溫速率升溫至300℃,保持4 h后得到Mn1Co1Cr1Ox催化劑。
Mn1Co1Cr1Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖3所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在285℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。
實(shí)施例13:錳-鈷-鈰復(fù)合氧化物
稱取2.86 g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳水溶液、2.33 g六水合硝酸鈷和3.48 g六水合硝酸鈰溶于200 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的金屬溶液。另稱取3.62 g二水合草酸溶于50 mL無水乙醇中,攪拌至溶解,形成均勻透明的草酸溶液。將草酸溶液緩慢滴入金屬溶液中,待全部溶解完后,繼續(xù)攪拌4 h形成固體懸濁液。將懸濁液真空抽濾后置于70℃鼓風(fēng)烘箱中干燥12 h后置于馬弗爐中焙燒,以2℃/min的升溫速率升溫至300℃,保持4 h后得到Mn1Co1Ce1Ox催化劑。
Mn1Co1Ce1Ox催化劑對苯催化燃燒的性能評價(jià),操作如下:
在固定床反應(yīng)裝置上,0.2 g催化劑裝在反應(yīng)管中,含有1000 ppm苯蒸氣的混合氣流通過該反應(yīng)管,空速為30000 mL/(g·h),使用Varian 450-GC進(jìn)行在線分析。
如說明書附圖中圖3所示,隨著反應(yīng)溫度升高,苯的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,在265℃可以完全轉(zhuǎn)化。催化劑可持續(xù)24 h活性基本不變,引入微量水后,活性無明顯降低。