[發明專利]一種高吸附容量常溫氮氧化物吸附劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201010193999.8
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN101879435A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 盧冠忠;馮柄楠;郭耘;張志剛;郭楊龍;王艷芹;王筠松;龔學慶
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/32;B01J20/34;B01D53/04
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一、技術領域

本發明涉及一種含低濃度氮氧化物(NOx，包括NO和NO₂)廢氣中的NOx吸附劑及其制備技術，具體的涉及一種在常溫下能夠高容量吸附NOx且具有催化功能的負載型活性炭吸附劑及其制備技術，屬于環境保護技術領域。

二、背景技術

當今，隨著煤炭、石油等化石燃料的燃燒，伴隨有大量氮氧化物排放到大氣中，造成大氣環境的嚴重污染，給自然環境和人類生活帶來嚴重危害。隨著我國汽車保有量的大幅度增加，由汽車尾氣排放出來的NOx對大氣的污染程度也日益加劇。氮氧化物的光化學反應會對臭氧層造成嚴重的破壞作用，使紫外線因失去臭氧層的屏蔽作用而過于強烈地危害地面生物和人類健康，同時導致酸雨的形成，近年來我國酸雨受害區進一步擴大，面積已超過40％，成為世界上大氣污染最嚴重的國家，對我國的生態環境造成了嚴重的危害。因此，氮氧化物的污染已成為一個不容忽視的重要問題。面對這些由氮氧化物的排放而引起的對環境與人類生活的嚴重危害，如何有效地清除NOx是環境保護的一項重要課題。

當前國內外治理NOx的方法主要有選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、催化分解法、液體吸收法、微生物法、吸附法等。其中吸附法工藝相對簡單、易于自動化控制、投資和運行成本低，能有效捕集濃度較低的有害物質并且能實現廢物資源化而成為一種非常重要的方法。對于公路隧道、地下停車場等封閉或半封閉體系內的NOx的凈化，吸附法是一種非常有效的方法。

專利(CN?101641151A)中的NOx吸附材料以ZSM-5、絲光沸石、β-沸石中的一種為載體，浸漬氯化鐵溶液，經330℃～500℃的熱處理后制成NOx吸附材料，NO吸附量可達0.3mmol/g。

專利(CN?101326004A)提供了一種常溫NOx吸附劑。該常溫NOx吸附劑包含載體和負載在該載體上的金屬。載體為Co、Fe、Cu、Ce、Mn中的一種氧化物或其氧化物的組合，被負載的金屬為Cu、Co、Ag、Pd中的一種或其組合。

專利(CN?1557537A)公開的氮氧化物吸附劑以氧化鋯為基體，加入銀、錳中的一種或兩種元素改性后的復合氧化物，該復合氧化物吸附達到飽和后，通過在惰性氣氛或還原性氣氛中加熱至一定的溫度后將吸附的氮氧化物釋放或反應轉化為氮氣后再進一步使用。

專利(EP?1541219A1)中使用Ag與過渡金屬元素(Co、Ni、Cu、Mn、Fe)或者其他金屬元素(Ce、Pr、Bi)中一種制成復合金屬氧化物，負載在Al₂O₃或Zr-Al₂O₃上，用于吸附機動車排放的NOx，測試結果表明，該吸附材料不但能吸附NOx，還可以達到部分轉化NOx的功能。

專利(CN?101594925A)中以Pd作為活性組分，負載在二氧化鈰或鈰與至少一種其它過渡金屬元素制成的混合氧化物或復合氧化物上，經500℃老化后制得可熱再生的NO吸附劑。

專利(US?5840649A)中以Mn鹽為活性組分，TiO₂作為載體，并且包括有Ru和Ce的氧化物以及Ag或Cu氧化物的一種，可作為隧道廢氣中NOx的吸附劑。

上述技術雖然可達到對NOx的吸附作用，但對NOx的吸附容量仍較低。活性炭資源豐富，價格低廉，具有很高的比表面積和豐富的孔結構，通過金屬化合物改性可以顯著增強活性炭對NOx的吸附能力。

專利(WO?0061287)中制備了一種針對SOx和NOx以及有機、無機污染物的高選擇性吸附劑，這種吸附劑以活性炭為載體，CuSO₄、NiCl₂和AgNO₃中的至少一種經EDTA和HCHO或NaH₂PO₂和NH₄Cl還原后作為活性組分。

專利(CN?101693192A)公開了一種高吸附容量的氮氧化物吸附劑的制備方法，該方法是采用錳或鈷元素和鈰元素為主要催化氧化組分，活性炭為NOx吸收組分，通過浸漬法將錳或鈷和鈰元素負載在活性炭上。該吸附劑對NOx的吸附容量可達到30mg/g以上。

專利(CN?101362101A)公開了一種成型半焦制成的SO₂和NO吸附劑，制備方法是先將活性半焦經硝酸預處理后與聚乙二醇以及V₂O₅和Fe₂O₃中的至少一種混合后擠出成型，再通過高溫氧水蒸氣活化后而成，NO的吸附容量可達2.8％。