[發明專利]整體式氧化鉻催化劑及其制備方法和的應用

無效

• 申請號: 201410206811.7
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103990448A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 何丹農;劉爽;趙昆峰;高振源;董亞梅;王婷
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: B01J23/26
• 分類號: B01J23/26;B01J37/00;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 唐莉莎

技術領域

本發明涉及一種整體式氧化鉻催化劑及其制備方法和的應用，主要針對環境中的NO催化氧化，適用于空氣污染物的消除，在環境凈化領域具有應用前景。

背景技術

隨著城市化進程快速發展，隧道，停車場，煤礦等半封閉空間越來越多.在這些半封閉空間內，由于自然通風受到限制，機動車排放的尾氣無法及時排出，致使污染物累積，空氣污染嚴重，氮氧化物(NOx?)是主要的污染物之一，每年來自全國機動車的排放量高達583.3萬噸，90%以上為一氧化氮(NO).整體式催化劑是實現工程化NO凈化的關鍵.

整體式催化劑的制備方法一般分為三種：1）將制備好的催化劑直接經過擠壓成型（USP?4912077）；2）在整體式載體（如分子篩，活性炭，氧化鋁）上經過活性組分負載，活化處理后獲得整體式催化劑，（USP?4631268，4657880）；3）在化學惰性的整體式材料上涂覆活性涂層后經活性組分負載，活化處理得到整體式催化劑，如堇青石蜂窩陶瓷，蜂窩煤煙碳載體等；也可直接將已制備好的催化材料涂覆在整體式載體上，然后經過活化處理后制得（Catal?Today?77(2003):419）。采用以上幾種方法制備的催化劑通常會存在負載量低，活性組分包埋，比表面積低等問題，從而使整體式催化劑的催化效率低。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種整體式氧化鉻催化劑及其制備方法和的應用。

一種整體式氧化鉻催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）采用浸漬法制備具有氧化鉻涂層的整體式催化劑：

稱取鉻前軀體100.0克溶解于200毫升去離子水中，在常溫攪拌，溶解均勻后，倒入堇青石蜂窩陶瓷載體上，反復浸漬后，100℃干燥，300℃焙燒4小時，獲得具有氧化鉻涂層的整體式催化劑；

（2）堿液處理法制備整體式氧化鉻催化劑：

采用過量浸漬的方式，將步驟（1）制備的具有氧化鉻涂層的整體式催化劑浸泡于堿液中，堿液PH=8-10，浸泡1-12小時后，放入60-100℃烘箱干燥12小時后，放入馬弗爐200-400℃焙燒2-6小時，獲得堿液表面處理整體式氧化鉻催化劑。

所述堿液為氨水，氫氧化鉀，氫氧化鈉，碳酸氫銨中的一種或其組合。

一種由上述任意一項所述方法制備得到的整體式氧化鉻催化劑。

由上述所述整體式氧化鉻催化劑在一氧化氮常溫催化氧化反應中的應用。

所述催化劑應用時的反應氣氛為5-100?ppm?NO，其余為空氣。

反應活性評價：將上述所獲得的10*10*10cm的整體式催化劑在環境溫度下通入反應氣，進行活性測試，總流量為≥720?ml/min?(STP)。

所述催化劑用于NO催化氧化反應，能在常溫催化氧化NO并獲得了較好的NO催化氧化活性和穩定性。環境溫度能使NO高效氧化，轉化率達到50%以上，且能夠保持24h以上的穩定性。

本發明催化劑采用堿液處理法制備具有氧化鉻涂層的整體式催化劑，增大了整體式催化劑的比表面積，改變了表面的晶形結構，增加了活性位，提高了儲放NO性能，促進整體式氧化鉻催化劑能夠在常溫催化氧化NO，不僅具有反應活性高的特點，而且長時間穩定性提高。這實現了常溫催化氧化NO反應，能夠在常溫對NO進行消除，實現了工程化應用。本發明催化劑原料易得，工藝簡單，具有很好的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明制備催化劑的NO催化氧化反應活性結果，其中A實施例1的，B為實施例2，C為實施例3，D為比較實施例1。

具體實施方式

以下實例用于更詳細地說明本發明，但本發明并不限于此。

實施例1?：

浸漬法制備具有氧化鉻涂層的整體式催化劑：

稱取硝酸鉻100.0g溶解于200ml去離子水中，在常溫攪拌，溶解均勻后，倒入堇青石蜂窩陶瓷載體上，反復浸漬后，100℃干燥，300℃焙燒4小時，獲得具有氧化鉻涂層的整體式催化劑。

堿液處理法制備整體式氧化鉻催化劑：

采用過量浸漬的方式，將上述制備的具有氧化鉻涂層的整體式催化劑浸泡于堿液，氨水中，PH=8-10，浸泡2h后，放入100℃烘箱干燥12?h后，放入馬弗爐300℃焙燒4h，獲得催化劑。

將上述制備的10*10*10cm整體式催化劑置于反應器中，常溫通入反應氣，進行活性測試，氣體組成為15?ppm?NO，其余為空氣，總流量為≥720?ml/min?(STP)。

實施例2：