[發(fā)明專(zhuān)利]一種處理工業(yè)廢氣的稀土鈣鈦礦型催化劑及其制備方法、應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110365215.X
• 申請(qǐng)日: 2011-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102513123A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈樹(shù)寶;嚴(yán)小康;黃瓊;陳英文;祝社民;馬文嬌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/889
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/889;B01J23/83;B01J29/072;B01D53/86;B01D53/72;B01D53/62
• 代理公司: 南京君陶專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元

1.一種處理工業(yè)廢氣的稀土鈣鈦礦型催化劑，其特征在于：所述催化劑以稀土鈣鈦礦型氧化物ABO₃為活性組分，選用的載體為自制堇青石載體或天然無(wú)機(jī)材料載體，以載體的質(zhì)量為基準(zhǔn)，活性組分負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為5~20%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理工業(yè)廢氣的稀土鈣鈦礦型催化劑，其特征在于：所述活性組分稀土鈣鈦礦型氧化物ABO₃中，A位元素為L(zhǎng)a、M，B位元素為Co、N，通式為L(zhǎng)a_xM_1-xCo_yN_1-yO₃?（M=Ba，Ca；N=Mn，F(xiàn)e，Ni），其中0.1≤x≤1，0.1≤y≤1；且A位元素La、M的摩爾比為x：1-x，B位元素Co、N的摩爾比為y：1-y；A位元素總摩爾量、B位元素總摩爾量與絡(luò)合劑的摩爾比為1:1:1~2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理工業(yè)廢氣的稀土鈣鈦礦型催化劑，其特征在于：所述的自制載體堇青石是以氧化硅、氧化鋁、氧化鎂為組成成分，其中原料質(zhì)量百分配比為氧化硅30~55%、氧化鋁20~40%、氧化鎂10~30%，按上述質(zhì)量百分配比混合，經(jīng)高溫焙燒而成，載體晶形完整，穩(wěn)定性較好，再使用質(zhì)量濃度為5~20%的酸對(duì)載體進(jìn)行改性處理，以消除雜質(zhì)，增大比表面積；所述質(zhì)量濃度為5~20%的酸為草酸、乙酸或硝酸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理工業(yè)廢氣的稀土鈣鈦礦型催化劑，其特征在于：所述的天然無(wú)機(jī)材料載體為沸石、硅線石、莫來(lái)石、硅藻土、活性炭、γ-Al₂O₃或硅膠。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理工業(yè)廢氣的稀土鈣鈦礦型催化劑，其特征在于：所述的催化劑為多形態(tài)催化劑，可為球形、柱形、星形、條形以及網(wǎng)狀、片狀、環(huán)狀、帶狀、塊狀、蜂窩狀或粉末。

6.權(quán)利要求1所述的一種處理工業(yè)廢氣的稀土鈣鈦礦型催化劑的制備方法，具體步驟如下：

（1）自制堇青石載體的制備：?

所述堇青石載體制備是將氧化硅、氧化鋁、氧化鎂按一定質(zhì)量百分配比混合，其中氧化硅30~55%、氧化鋁20~40%、氧化鎂10~30%，將上述原料混合后放入馬弗爐中，經(jīng)1300~1400℃高溫焙燒，保溫4~6h后在爐中冷卻，然后經(jīng)質(zhì)量濃度為5~20%草酸、乙酸或硝酸煮沸，煮沸處理時(shí)間為2~3h，再經(jīng)溫度80~120℃，時(shí)間為1~2h的干燥，再放入馬弗爐中進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為400~600℃，保溫4~6h后在爐中冷卻，獲得自制堇青石載體；

?(2)?活性組分浸漬液的制備

首先配制不同摩爾比的La鹽、Co鹽水溶液或La鹽、M鹽、Co鹽水溶液或La鹽、Co鹽、N鹽水溶液或La鹽、M鹽、Co鹽、N鹽的水溶液，然后加入絡(luò)合劑，90℃恒溫水浴中加熱直至得到水溶膠,即為浸漬液；所述的La鹽、M鹽、Co鹽、N鹽為乙酸鹽、草酸鹽或硝酸鹽，所述的絡(luò)合劑為檸檬酸或檸檬酸銨溶液；最終所得活性組分稀土鈣鈦礦型氧化物ABO₃的浸漬液中，A位元素La、M的摩爾比為x：1-x，0.1≤x≤1，B位元素Co、N的摩爾比為y：1-y，0.1≤y≤1，A位元素總摩爾量、B位元素的總摩爾量與絡(luò)合劑的摩爾比為1:1:1~2；?

（3）活性組分的負(fù)載

將步驟（1）中改性載體或天然無(wú)機(jī)材料載體浸漬在步驟（2）制備的溶液中，繼續(xù)恒溫水浴30-40?min，該過(guò)程中補(bǔ)充去離子水使浸漬液維持在水溶膠狀態(tài)；然后經(jīng)12~24h的自然晾干和在干燥箱中80~120℃，1~4h的鼓風(fēng)干燥，再放入馬弗爐中經(jīng)500~700℃，2~5h的焙燒，或者重復(fù)浸漬、干燥和焙燒以制備特定負(fù)載量的催化劑，使稀土鈣鈦礦型氧化物的負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為5~20%，即制成一種不同形狀的處理工業(yè)廢氣的稀土鈣鈦礦型催化劑。

7.權(quán)利要求1所述的一種處理工業(yè)廢氣的稀土鈣鈦礦型催化劑用于化工、電子、醫(yī)藥、涂料、新材料加工以及汽車(chē)行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的工業(yè)廢氣的催化處理。