[發明專利]錳鈰錫催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210135835.9
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN102671654B
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 劉善堂;陳春曉;陳磊;吳元欣
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01D53/86;B01D53/70
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

本發明涉及一種錳鈰錫催化劑及其制備方法和應用，包括有以下步驟：1）向MnSO₄?H₂O、SnCl₄?5H₂O和(NH₄)₂S₂O₈混合物水溶液中加入質量百分比濃度為20%～30%氨水，在40℃～60℃下劇烈攪拌至溶液pH=9～12，得到沉淀物和母液；2）將沉淀物在母液中老化、過濾、用蒸餾水洗滌至濾液呈中性為止，沉淀物在70℃～110℃干燥8h～16h，干燥后的樣品在空氣中焙燒得到錳錫鈰復合氧化物催化劑。本發明的制備方法的優點是：綜合性能有明顯提高，且具有能耗低、制備過程簡單、反應溫度低以及催化劑無毒性等優點。

技術領域

本發明涉及一種低溫催化氧化消除揮發性氯代芳烴有機化合物的錳鈰錫催化劑及其制備方法和應用，屬于氣體凈化處理領域。

背景技術

含氯揮發性有機物（Chlorinated?Volatile?Organic?Compounds,?CVOCs）是指在常溫下易揮發，沸點在50℃～260℃之間的含氯有機物，且大多數CVOCs具有較好的化學穩定性和熱穩定性，難分解或難被生物降解，在自然界中長期滯留等特點，成為環境污染治理中難處理的一類持久性有機污染物。

CVOCs大部分都含有穩定的苯環結構，并且芳環上含有取代氫的氯原子，工業上常用的直接焚燒法、生物降解法等技術難以有效消除低濃度的CVOCs，還可能產生有毒中間體及副產物，是劇毒物質二噁英的前驅體。催化燃燒技術由于能耗低、容易控制以及選擇性好等優點，被認為是目前最有效的一種CVOCs消除控制技術。

目前，廣泛應用的V₂O₅-WO₃/TiO₂等釩基催化劑，雖然活性較好，催化效率也較高，但V₂O₅是一種有毒物質，在催化劑的使用過程中，它會分散到周圍環境中，從而對人體健康產生極大危害，近年來國內外大量報導了取代釩的過渡金屬氧化物催化劑用于低溫消除CVOCs的研究。

稀土元素及其化合物越來越廣泛地用于改善催化劑的活性，尤其是Ce元素，Ce⁴⁺轉變為Ce³⁺使得引入Ce的催化劑具有更好的氧化還原性能，CeO₂具有良好的氧遷移性能、儲放氧性能和熱穩定性，因此，CeO₂也被用于催化氧化氯苯等化合物的助劑成分，CeO₂和過渡金屬氧化物結合還能有助于提高催化劑的氧化還原性能。

活性組分錳雖然催化活性高，但抗氯中毒能力較差，因此需加入一種物質改善錳的抗氯中毒能力，而錫的氧化物對抗氯中毒能力的提高具有十分明顯的優勢，因此有必要提供一種高活性、無毒并且活性穩定的含有稀土氧化物的過渡金屬氧化物的催化劑。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術而提供一種制備過程簡單、無毒的具有高活性的錳鈰錫催化劑的制備方法，并將該催化劑用于低溫消除揮發性氯代芳烴有機化合物。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：錳錫鈰復合氧化物催化劑，其特征在于包括由下述反應得到的產物：

1）向MnSO₄·H₂O、SnCl₄·5H₂O和(NH₄)₂S₂O₈混合物水溶液中加入質量百分比濃度為20%～30%氨水，在40℃～60℃下劇烈攪拌至溶液pH=9～12，得到沉淀物和母液；