[發明專利]處理天然氣車尾氣的稀土金屬催化劑、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201711460082.8
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108187748B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 周琳;王宏偉;方皓文;劉向明;朱強;王斌;汪若冰;汪秀;胡維;陳濤;殷海紅;陳犁;李婧璇;張亞芳;陳娟
• 申請（專利權）人: 桐城師范高等?？茖W校
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J37/02;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 61223 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 韓曉娟

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種處理天然氣車尾氣的稀土金屬催化劑、制備方法及應用。稀土金屬催化劑的制備方法包括以下步驟：將R?NH₂與乙二醛按照2:1的摩爾比例混合，加入到蒸餾水中，加熱回流8?10h，冷卻，然后加入NaBH₄，繼續加熱回流4?6h，冷卻，得雙胺配體溶液；將制備的雙胺配體溶液與鑭化合物溶液混合，加入催化劑，加熱回流12?16h，反應結束后趁熱過濾，濾液自然揮發，得到的固體用石油醚沖洗，干燥，得到稀土金屬配合物；向稀土金屬配合物中加入粘接劑，制備成漿液，然后涂覆在催化劑載體上，焙燒，得到稀土金屬催化劑。本發明的稀土金屬催化劑對甲烷具有較高的轉化性能，為燃天然氣車尾氣的處理提供新了途徑。

技術領域

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種處理天然氣車尾氣的稀土金屬催化劑、制備方法及應用。

背景技術

稀土金屬配合物具有廣泛的催化性能，在有機小分子合成方面具有獨特的催化能力，是一類具有較高價值的催化劑。國內外在該領域的研究正蓬勃發展，并且碩果累累，但是，迄今為止具有良好催化活性、價格低廉、具有生產應用潛力的稀土金屬配合物卻為數不多。近年來，開發高活性、高選擇性的催化劑越來越成為人們的探索重心，因此合成新穎的配體、組裝新的具有催化性質的配合物引起人們的濃厚興趣。

隨著能源和環境問題的日趨緊迫，為了保護環境、節約能源，人們對機動車尾氣的排放控制提出更高的要求，我國天然氣儲量較為豐富，價格相對低廉，很多城市公交車和出租車均使用天然氣作為燃料。因此，加強后處理技術研究控制天然氣車尾氣排放勢在必行。與汽油車相比，燃天然氣車尾氣中存在一氧化氮、碳氫化合物、氮氧化物等污染物，其中甲烷是碳氫化合物的主要物質。雖然，中國專利CN102974343B公開了一種適用于稀燃天然氣車尾氣處理的催化劑及其制備方法，制備出負載有貴金屬、稀土金屬的γ-Al2O3催化劑，提高了汽車尾氣中的甲烷轉化性能，對尾氣處理結果具有較滿意的功能。

但是，目前的技術對于甲烷的凈化處理技術尚不成熟，應用不太廣泛，因此需要開發其他的催化劑，為燃天然氣車尾氣的處理提供新的途徑。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供的一種處理天然氣車尾氣的稀土金屬催化劑、制備方法及應用，開發了一種可以處理燃天然氣車尾氣中甲烷的新的催化劑，為燃天然氣車尾氣的處理提供新的途徑。

本發明的第一個目的是提供一種處理天然氣車尾氣的稀土金屬催化劑的制備方法，包括以下步驟：

S1，制備雙胺配體

將R-NH₂與乙二醛按照2:1的摩爾比例混合，加入到蒸餾水中，加熱回流8-10h，冷卻，然后加入NaBH₄，繼續加熱回流4-6h，冷卻，得雙胺配體；

所述R-NH₂為或者

S2，制備稀土金屬催化劑

將S1制備的雙胺配體與可溶性鑭鹽溶液混合，加入催化劑，加熱回流12-16h，反應結束后趁熱過濾，濾液自然揮發，得到的固體用石油醚沖洗，干燥，得到稀土金屬配合物；

S3，制備稀土金屬催化劑

向S2制備的稀土金屬配合物中加入粘接劑，制備成漿液，然后涂覆在催化劑載體上，焙燒，得到稀土金屬催化劑。

優選的，上述的處理天然氣車尾氣的稀土金屬催化劑的制備方法，所述可溶性鑭鹽為硝酸鑭或者氯化鑭。

優選的，上述的處理天然氣車尾氣的稀土金屬催化劑的制備方法，所述催化劑為甲醇或者CH₃I。

優選的，上述的處理天然氣車尾氣的稀土金屬催化劑的制備方法，所述NaBH₄的用量為5-10g/L，催化劑的用量為5-10ml/L。