[發明專利]一種復合催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201611046651.X
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106732538B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 公彥猛;姜偉立;李愛民;劉樹洋;周海云;范亞民;常聞捷
• 申請（專利權）人: 江蘇省環境科學研究院;南京大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;C02F1/72;C02F101/16;C02F103/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

1.一種復合催化劑，其特征在于，所述催化劑以金紅石TiO₂為載體，負載有活性組分錳氧化物、第一助劑鈰氧化物以及第二助劑鉀；所述復合催化劑中，活性組分錳氧化物的負載量為復合催化劑的2wt％～8wt％，第一助劑鈰氧化物的負載量為復合催化劑的2wt％～8wt％，第二助劑鉀的負載量小于復合催化劑的1wt％；所述金紅石TiO₂載體采用TiCl₄水解制備得到。

2.制備權利要求1所述的復合催化劑的方法，其特征在于，所述制備方法為共沉淀法、浸漬法或氧化還原法。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的共沉淀法，所用原料包括TiCl₄、含有Ce³⁺離子的金屬鹽、含有Mn²⁺離子的金屬鹽、含有K⁺離子的金屬鹽以及pH調節劑氨水，包括以下步驟：

(1a)配制含有Ce³⁺離子的金屬鹽、Mn²⁺離子的金屬鹽和K⁺離子的金屬鹽溶液；

(2a)在冰水浴條件下，向步驟(1a)所得金屬鹽溶液中滴入TiCl₄，待反應后超聲震蕩并陳化，加入氨水，同時攪拌，直至pH為8.0～10.0，得到懸濁液，將所得懸濁液超聲震蕩后再恒溫震蕩，陳化；

(3a)將步驟(2a)處理后得到的體系經過濾，取沉淀，洗滌、干燥，高溫煅燒即得。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的浸漬法，所用原料包括TiCl₄、含有Ce³⁺離子的金屬鹽、含有Mn²⁺離子的金屬鹽、含有K⁺離子的金屬鹽以及pH調節劑氨水，包括以下步驟：

(1b)配制含有Ce³⁺離子的金屬鹽、Mn²⁺離子的金屬鹽和K⁺離子的金屬鹽溶液；

(2b)在冰水浴條件下，將TiCl₄滴入去離子水中生成TiO₂，超聲震蕩并陳化，得含有TiO₂的澄清水溶液，加入氨水，同時攪拌，直至pH為8.0～10.0，得到含TiO₂的乳濁液，過濾并洗滌沉淀，烘干得TiO₂，取所得TiO₂浸漬于步驟(1b)所得金屬鹽溶液中，將所得懸濁液超聲震蕩后再恒溫震蕩，陳化；

(3b)將步驟(2b)處理后得到的體系經過濾，取沉淀，洗滌、干燥，高溫煅燒即得。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的氧化還原法，所用原料包括TiCl₄、KMnO₄、含有Ce³⁺離子的金屬鹽、含有Mn²⁺離子的金屬鹽和pH調節劑氨水，包括以下步驟：

(1c)在冰水浴條件下，將TiCl₄滴入去離子水中，反應后超聲波震蕩，靜置陳化，加入氨水調節pH為8.0～10.0，形成TiO₂的乳濁液；

(2c)向步驟(1c)所得體系中依次加入KMnO₄、含有Ce³⁺離子的金屬鹽和含有Mn²⁺離子的金屬鹽，劇烈攪拌，將反應后的混合物溶液超聲波震蕩，然后恒溫震蕩，陳化；

(3c)將步驟(2c)處理后得到的體系經過濾，取沉淀，洗滌、干燥，高溫煅燒即得。

6.根據權利要求3-5中任意一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(1a)、(1b)中，Ce³⁺離子的金屬鹽、Mn²⁺離子的金屬鹽、K⁺離子的金屬鹽為其硝酸鹽或氯鹽；步驟(2c)中，Ce³⁺離子的金屬鹽、Mn²⁺離子的金屬鹽為其硝酸鹽或氯鹽。

7.根據權利要求3-5中任意一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(3a)、(3b)和(3c)中，高溫煅燒是在馬弗爐中以600～800℃煅燒4～8h。