[發(fā)明專利]錫錳鈰鑭催化劑及其制備與應(yīng)用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410537802.6
• 申請(qǐng)日: 2014-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN104258846B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉善堂;毛豆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢工程大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/34
• 分類號(hào): B01J23/34;B01D53/70;B01D53/72;B01D53/86
• 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;張秋燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種錫錳鈰鑭催化劑及其制備與應(yīng)用方法，屬于氣體凈化處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

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

CVOCs大部分都含有穩(wěn)定的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，并且芳環(huán)上含有取代氫的氯原子，工業(yè)上常用的直接焚燒法、生物降解法等技術(shù)難以有效消除低濃度的CVOCs，還可能產(chǎn)生有毒中間體及副產(chǎn)物，是劇毒物質(zhì)二噁英的前驅(qū)體。二噁英(Dioxin)是多氯代二苯并-對(duì)-二噁英(polychlorinated?dibenzo-p-dioxins,簡(jiǎn)稱PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(ppolychlorinated?dibenzofurans,簡(jiǎn)稱PCDFs)的統(tǒng)稱，每個(gè)苯環(huán)上都可以取代1～4個(gè)氯原子，從而形成眾多的異構(gòu)體，根據(jù)氯原子的取代數(shù)目和取代位置的不同，PCDDs有75種異構(gòu)體，PCDFs有135種異構(gòu)體。催化燃燒技術(shù)由于能耗低、容易控制以及選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是目前最有效的一種CVOCs消除控制技術(shù)。

錳系催化劑以其優(yōu)異的催化燃燒CVOCs性能而受到廣泛的關(guān)注，但由于Cl-VOCs在分解過程中產(chǎn)生的氯離子極易吸附在Mn活性位點(diǎn)上而導(dǎo)致催化劑中毒，例如，有文獻(xiàn)報(bào)道，330℃下，MnCeLa催化劑在催化燃燒氯苯過程中容易發(fā)生失活現(xiàn)象。因而，錳系催化劑在其工業(yè)化過程中受到了極大的限制。

因此，有必要提供一種能在低溫下催化燃燒含氯揮發(fā)性有機(jī)物同時(shí)具有高活性和高抗氯中毒能力且使得氯代芳烴排放濃度滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種錫錳鈰鑭催化劑及其制備、應(yīng)用方法，該催化劑抗氯中毒能力好，在催化分解含氯揮發(fā)性有機(jī)物時(shí)低溫穩(wěn)定性好。

本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為：

錫錳鈰鑭催化劑的制備方法，包括如下步驟：

1)稱取計(jì)量的Mn(NO₃)₂、Ce(NO₃)₃·6H₂O、La(NO₃)₃·6H₂O、檸檬酸溶于水得到混合溶液，將所述混合溶液于50～80℃條件下恒溫?cái)嚢?～10小時(shí)得到黃色凝膠狀物質(zhì)；

2)將所述黃色凝膠狀物質(zhì)干燥后，加入SnCl₂·2H₂O水溶液，充分?jǐn)嚢?，滴加氨水調(diào)節(jié)PH至9～10，得到沉淀物和母液；

3)將所述沉淀物過濾、洗滌、干燥后，在空氣中焙燒，即得到錫錳鈰鑭復(fù)合氧化物催化劑。

按上述方案，步驟1)所述Mn(NO₃)₂、Ce(NO₃)₃·6H₂O與La(NO₃)₃·6H₂O物質(zhì)的量之比為(10～13)：1：1，Mn(NO₃)₂、Ce(NO₃)₃·6H₂O和La(NO₃)₃·6H₂O物質(zhì)的量之和與SnCl₂·2H₂O的物質(zhì)的量之比為1：(0.02～0.16)，檸檬酸的物質(zhì)的量為Mn(NO₃)₂、Ce(NO₃)₃·6H₂O、La(NO₃)₃·6H₂O和SnCl₂·2H₂O物質(zhì)的量之和的0.2～0.3倍。

按上述方案，步驟2)和3)中所述干燥條件為60～120℃下干燥6～12小時(shí)。

按上述方案，步驟3)中洗滌的標(biāo)準(zhǔn)為濾液檢測(cè)不到氯離子為止。檢測(cè)氯離子方法為：向?yàn)V液中滴加0.1mol/L的AgNO₃溶液檢測(cè)不到白色沉淀時(shí)可認(rèn)為氯離子已清洗干凈。