[發明專利]一種雙鈣鈦礦金屬氧化物催化劑及其制備方法在審
| 申請號： | 201510093536.7 | 申請日： | 2015-03-02 |
| 公開（公告）號： | CN104707617A | 公開（公告）日： | 2015-06-17 |
| 發明（設計）人： | 鄭建東;侯金松;馮建華 | 申請（專利權）人： | 滁州學院 |
| 主分類號： | B01J23/83 | 分類號： | B01J23/83;C10L3/00 |
| 代理公司： | 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119 | 代理人： | 程篤慶;黃樂瑜 |
| 地址： | 239000 安徽省滁*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 雙鈣鈦礦 金屬 氧化物 催化劑 及其 制備 方法 | ||
技術領域
本發明涉及催化劑技術領域，尤其涉及一種雙鈣鈦礦金屬氧化物催化劑及其制備方法。
背景技術
天然氣由于其儲量豐富、價格低廉、污染小等特點被稱為新一代“清潔能源”，我國天然氣儲量豐富，主要成分甲烷體積含量常達80-90％或更高。甲烷結構穩定，其燃燒比其他烴類需要更高的火焰溫度，高溫燃燒易造成氮氧化物的生成。天然氣的催化燃燒是一種可控反應，起燃溫度低，能在過量空氣中燃燒較完全，不但熱效率高，而且可以有效消除NOx和CO排放，具有節能和環保優點，可以應用于能源利用和廢氣處理等眾多產業。開發適合CH4催化燃燒的催化劑逐漸成為人們研究的重點。
目前應用于甲烷催化燃燒的催化劑有貴金屬和復合氧化物催化劑。貴金屬催化劑活性高，但其價格昂貴，且在高溫下易積碳，沒有得到廣泛的應用。由于雙鈣鈦礦骨架結構中的陽離子具有一定的可取代性，會產生氧空穴或過渡金屬氧化物價態變化而形成缺陷，由此可以改變氧的吸脫附性質，提高催化性能。鈣鈦礦催化劑由于具有高的活性和穩定性吸引了廣大學者的關注。早在20世紀70年代初，libby等首先開辟了應用鈣鈦礦型氧化物催化碳氫化合物的工作，其中鈣鈦礦型氧化物LaCoO3對甲烷表現出很高的催化活性，在La1-xSrxMO3(0<x<0.4)催化劑上，當M為Mn、Co和Fe時，有較高的甲烷燃燒活性，但是對于雙層鈣鈦礦型氧化物在此方面的研究和報道卻很少。2004年，研究人員首次發現了利用檸檬酸分解法合成了Sr2FeMoO6并作為甲烷高溫燃燒?的催化劑，顯示出較好的應用背景。但是到目前為止，把其他雙層鈣鈦礦型復合氧化物應用于催化甲烷燃燒還未見報道，而且稀土雙層鈣鈦礦型作為甲烷燃燒催化劑則更為少見。在雙層鈣鈦礦型復合氧化物制備方法中多采用固相法、水熱合成法、溶膠凝膠法等，這些方法制備的產品具有純度高、粒度均勻細小等特點，一直以來也普遍受到人們關注。
發明內容
基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種雙鈣鈦礦金屬氧化物催化劑及其制備方法。所述催化劑是一種熱穩定好、活性高、適用于工業化應用的雙鈣鈦礦型金屬氧化物催化劑，且能在較低溫度下將甲烷完全催化燃燒。
本發明提出的一種雙鈣鈦礦金屬氧化物催化劑，所述雙鈣鈦礦金屬氧化物催化劑通式為LaSrFeMo1-xCoxO6，其中，0.1≤x≤1。其中，x＝0.3或x＝0.5或x＝0.7或x＝0.9。
本發明還提出了一種所述雙鈣鈦礦金屬氧化物催化劑的制備方法，包括如下步驟：
S1、將La(NO3)3·6H2O、Sr(NO3)2、Fe(NO3)3·9H2O和Co(NO3)2·6H2O溶于去離子水中得到第一溶液；將MoO3溶于氨水中得到第二溶液；
S2、將S1得到的第一溶液、第二溶液和(NH4)2CO3溶液加入反應器中攪拌并攪拌得到反應液；
S3、將S2得到的反應液靜置后，抽濾，洗滌，干燥得到物料A；
S4、將S3得到的物料A研磨后置于馬氟爐中焙燒，再進行壓片，過篩得到雙鈣鈦礦金屬氧化物催化劑。
優選地，所述雙鈣鈦礦金屬氧化物催化劑的制備方法，包括如下步驟：
S1、按摩爾份將1份La(NO3)3·6H2O、1份Sr(NO3)2、1份Fe(NO3)3·9H2O和?1-x份Co(NO3)2·6H2O溶于去離子水中得到第一溶液，溶液濃度為0.25-0.6mol/L，將x份MoO3加入氨水中，完全溶解后得到第二溶液，其中0.1≤x≤1；
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