[發(fā)明專利]以介孔二氧化硅為硬模板制備高比表面二氧化錫催化劑的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710251428.7 | 申請(qǐng)日： | 2017-04-18 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN107138147B | 公開（公告）日： | 2020-04-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王翔;劉雅倩;劉洋;徐香蘭;彭洪根 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 南昌大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B01J23/14 | 分類號(hào)： | B01J23/14;B01J35/10;B01J37/34;B01J37/08;B01J37/03;B01D53/88;B01D53/90;B01D53/72 |
| 代理公司： | 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115 | 代理人： | 施秀瑾 |
| 地址： | 330031 江西省*** | 國省代碼： | 江西;36 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 二氧化硅 模板 制備 比表面 氧化 催化劑 方法 | ||
一種以介孔二氧化硅為硬模板制備高比表面二氧化錫催化劑的方法。該催化劑采用微波法，輔以KCC?1介孔二氧化硅為硬模板合成高比表面二氧化錫催化劑。在常壓、反應(yīng)氣組成為500~1000 ppm甲苯，(20% ? 40% ) O2，N2平衡氣，空速為20,000 mL/(g h)的條件下，以介孔二氧化硅為硬模板，由微波法合成的催化劑，甲苯轉(zhuǎn)化的起始溫度大幅度降低，其中SnO2?KCC?1?Ultra?OH催化劑在340℃時(shí)甲苯轉(zhuǎn)化率可達(dá)98%。本發(fā)明利用微波法合成催化劑，步驟少，操作簡單，大幅度縮短了合成時(shí)間，且所使用的各種原材料和溶劑均為環(huán)境友好型，因此具有實(shí)用價(jià)值。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)和大氣污染治理領(lǐng)域，涉及一種消除易揮發(fā)有機(jī)物（VOCs）的催化劑。
技術(shù)背景
揮發(fā)性有機(jī)物污染主要包括室內(nèi)與室外兩類來源。室外來源主要是以石油產(chǎn)品為燃料的汽車、輪船和飛機(jī)等交通工具排放的尾氣以及以煤、石油、天然氣為燃料或原料的工業(yè)過程；室內(nèi)來源主要是室內(nèi)裝修使用的油漆、添加劑或粘合劑等。室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物濃度過高或種類繁多會(huì)造成急性慢性中毒，嚴(yán)重影響身體健康；而室外揮發(fā)性有機(jī)物可導(dǎo)致溫室效應(yīng)，在光照下參與形成霧霾和光化學(xué)煙霧；大多數(shù)揮發(fā)性有機(jī)物易燃、易爆，且鹵代揮發(fā)性有機(jī)物可加速大氣臭氧層的消耗，造成臭氧層空洞。
目前，揮發(fā)性有機(jī)物的消除催化劑主要有負(fù)載型Pd、Pt等貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑，如銅、錳、鉻等金屬氧化物。由于貴金屬價(jià)格昂貴、資源短缺，因此發(fā)展廉價(jià)、高效、穩(wěn)定的非貴金屬氧化物催化劑，以減少貴金屬用量或替代貴金屬，得到更實(shí)用的環(huán)保催化劑成為此類催化劑的研究方向。
中國專利CN103978201公開了一種通過微波輔助對(duì)二氧化錫納米棒進(jìn)行納米銀修飾的方法，但是涉及的二氧化錫納米棒不是微波法制備的。中國專利CN106058231公開了一種二氧化錫納米晶嵌入三維中空碳球材料的制備方法，但是制備過程步驟繁瑣，屬于二次電池電極材料技術(shù)領(lǐng)域。中國專利CN106219597公開了一種介孔二氧化錫材料的制備方法，但是其制備過程復(fù)雜繁瑣，而且會(huì)造成氧化銅資源的浪費(fèi)并引起二次污染。中國專利CN10596722公開了一種二氧化錫納米花的制備方法，但這種二氧化錫納米花需要通過長達(dá)10-16小時(shí)的水熱晶化時(shí)間。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為制備高效催化揮發(fā)性有機(jī)物完全氧化的催化劑，提供一種簡便、快速制備方法。該催化劑采用微波法，輔以KCC-1介孔二氧化硅為硬模板合成高比表面二氧化錫催化劑。普通沉淀法合成的二氧化錫多晶納米顆?；钚院艿?，在450 ℃時(shí)甲苯轉(zhuǎn)化率僅達(dá)70%。但是以介孔二氧化硅為硬模板，微波法合成的催化劑，甲苯轉(zhuǎn)化的起始溫度大幅度降低，其中SnO2-KCC-1-Ultra-OH催化劑在340 ℃時(shí)甲苯轉(zhuǎn)化率可達(dá)98%。利用微波法合成催化劑，步驟少，操作簡單，大幅度縮短了合成時(shí)間，且發(fā)明所使用的各種原材料和溶劑均為環(huán)境友好型，因此具有實(shí)用價(jià)值。
本發(fā)明特點(diǎn)在于使用KCC-1為硬模板，并輔以微波法快速合成高效的VOCs催化完全氧化催化劑。其比表面積達(dá)100~200 m2/g。
本發(fā)明所述的以介孔二氧化硅為硬模板制備高比表面二氧化錫催化劑的方法，其特征在于按如下步驟：
（1）按每1 g錫鹽溶解于10~30 mL去離子水中的比例，將錫鹽溶解或分散在去離子水中，混合均勻制得穩(wěn)定的混合液；
（2）在連續(xù)磁力攪拌或超聲處理作用下，按每10 g錫鹽對(duì)應(yīng)加入0.1-0.5g介孔二氧化硅的比例，向步驟（1）的混合液中加入介孔二氧化硅，持續(xù)攪拌或超聲處理30~60 分鐘，使之分散均勻；
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