[發明專利]一種常溫消除一氧化碳的稀土催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201010289792.0
• 申請日: 2010-09-25
• 公開（公告）號: CN101954286A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 丁彬;毛雪;俞建勇;孫剛
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01D53/86;B01D53/62
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種常溫消除一氧化碳的稀土催化劑及其制備方法，屬于新材料技術領域。

背景技術

近年來，對于CO氣體的去除方法大多采用溶液吸收法、貴金屬催化轉化法。如US?301493中介紹的溶液吸收法，該方法只能針對微量的一氧化碳混合氣體起作用。CN01124955.2中提到的可在室溫條件下催化氧化消除一氧化碳的催化劑主要成分是Au、Pt、Pd、Ni、Co、Fe、Cu、Zn的氧化物，原料使用了貴金屬Au、Pt和Pd，催化劑成本大幅度增加。

發明內容

本發明的目的是提供一種低成本、常溫下一氧化碳氣體去除效果好的催化劑及其制備方法。

????為了達到上述目的，本發明提供了一種常溫消除一氧化碳的稀土催化劑，其特征在于由稀土50-95重量份、粘合劑2-10重量份以及金屬氧化物混合物3-40重量份組成。

所述稀土為氧化鈰和氧化鋯的混合物。

所述粘合劑為分子量為20000-2000000的聚乙烯醇。

所述金屬氧化物混合物由氧化銅1-7重量份、氧化鐵1-9重量份、氧化鎳1-6重量份、氧化錳1-8重量份、氧化鈷1-6重量份和氧化鋅1-4重量份組成。

本發明還提供了上述常溫消除一氧化碳的稀土催化劑的制備方法，其特征在于，具體步驟為：

第一步、將稀土和粘合劑按比例混合，將所得混合物在活性金屬鹽或堿溶液中浸漬3-20小時，所述的活性金屬鹽或堿混合溶液為銅鹽、鐵鹽、鎳鹽、錳鹽、鈷鹽和鋅鹽的混合溶液，混合溶液中金屬離子總濃度為5-40%；

第二步、將第一步的浸漬液過濾，洗滌，所得固體在80-200℃干燥2-40小時；將干燥后的固體在200-800℃焙燒2-10小時得到稀土催化劑成品。

所述的銅鹽為醋酸銅、硫酸銅和硝酸銅中的一種或兩種以上的混合物。

所述的鐵鹽為硫酸鐵、硝酸鐵或其混合物。

所述的鎳鹽為醋酸鎳、硝酸鎳、硫酸鎳和氫氧化鎳中的一種或兩種以上的混合物。

所述的錳鹽為硝酸錳、硫酸錳和醋酸錳中的一種或兩種以上的混合物。

所述的鈷鹽為醋酸鈷、硝酸鈷和硫酸鈷中的一種或兩種以上的混合物。

所述的鋅鹽為醋酸鋅、硝酸鋅和硫酸鋅中的一種或兩種以上的混合物。

所述稀土催化劑的比表面積為0.1-200?m²/g。

本發明與現有技術相比，優點如下：

(1)?本發明所述催化劑原料成本低、工藝簡單、產率高、可再生、壽命長。

(2)?本發明所述催化劑常溫下對CO的去除率達到100%，產物為二氧化碳。

(3)?本發明所述催化劑具有工藝簡單、原料廣泛、價格低廉、無污染、去除效率高等優點，可用于汽車尾氣凈化、采礦場、天然氣開采場、冶煉廠、合成氨等領域。

具體實施方式

下面結合實施例來具體說明本發明。

實施例1

一種常溫消除一氧化碳的稀土催化劑，由稀土11g、粘合劑12g以及金屬氧化物混合物10.7g組成。所述稀土為氧化鈰和氧化鋯的混合物。粘合劑為分子量20000的聚乙烯醇。所述金屬氧化物混合物由1.4g氧化銅、2.5g氧化鐵、2.4g氧化鎳、2g氧化錳、0.6g氧化鈷以及1.8g氧化鋅組成。

其制備方法為：將5g氧化鈰、6g氧化鋯、12g分子量20000的聚乙烯醇混合均勻，加入到150mL2wt%硫酸銅、3wt%硫酸鐵、4wt%醋酸鎳、3wt%硝酸錳、1wt%醋酸鈷和3wt%醋酸鋅的水溶液中浸漬2小時，過濾，洗滌，得到的固體混合物在200℃干燥2小時，然后將烘干后的混合物在800℃焙燒2小時得到比表面積200?m²/g的催化劑成品。0.8g該催化劑在常溫條件下對50?mL?4%的CO氣體的去除率為94%。

實施例2

一種常溫消除一氧化碳的稀土催化劑，由稀土15g、粘合劑4g以及金屬氧化物混合物9.6g組成。所述稀土為氧化鈰和氧化鋯的混合物。粘合劑為分子量2000000的聚乙烯醇。所述金屬氧化物混合物由3g氧化銅、0.9g氧化鐵、2g氧化鎳、0.5g氧化錳、2g氧化鈷以及1.2g氧化鋅組成。