[發明專利]一種低溫催化分解N2

有效

• 申請號: 201810049652.2
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108144616B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 郭春麗;尹敏帥;衛歡;侯利鋒;衛英慧
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/56;C01G53/04
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明涉及N₂O空氣污染治理技術領域，具體涉及一種低溫催化分解N₂O的多孔NiO納米薄片催化劑的制備方法；將氫氧化鈉溶液不斷攪拌加入氯化鎳溶液中，之后進行水熱反應，再經過抽濾、干燥、煅燒等步驟，即得多孔NiO納米薄片催化劑；所制得的催化劑具有優異的孔結構和高比表面積，表現出優異的低溫催化性能；制備工藝操作簡便，不添加任何添加劑，具有低成本、環境友好等優點；在煅燒溫度為300℃時，比表面積為192 m² g^?1，可以在300℃時將N₂O完全分解成N₂和O₂，在230℃時N₂O分解率為50％，可以高效催化分解N₂O，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及N₂O空氣污染治理技術領域，具體涉及一種低溫催化分解N₂O的多孔NiO納米薄片催化劑的制備方法。

背景技術

一氧化二氮不僅能產生溫室，還能破壞臭氧層，加速酸雨的形成。N₂O的排放不僅來自大自然，而且還有人類工業生產，如生產己二酸和硝酸以及用于污泥或工業廢物處理的流化床燃燒器等，因此，N₂O的排放控制和減排已成為環境研究領域的熱點話題之一。直接催化N₂O分解成 N₂和O₂被認為是減少N₂O最具前景的解決方案?，F已經開發了多種催化劑用于N₂O直接分解，包括負載型貴金屬催化劑，復合金屬氧化物，鐵沸石和單金屬氧化物。其中金屬氧化物顯示出有希望的活性。NiO被認為是過渡金屬氧化物(CuO，Co₃O₄，MnO₂，Fe₃O₄等)中最有效的催化劑之一。

提高催化性能最有效的方法是調節煅燒溫度、添加堿金屬或堿土金屬和晶粒尺寸等因素，這種方法已在發表的大多數論文中被廣泛使用。《催化學報》(Chinese Journal ofCatalysis,36(2015): 1837-1845)報道了堿催化的NiO在200℃時達到N₂O的最低分解溫度，在不存在N₂的情況下， K/NiO催化劑在500℃左右N₂O轉化率達到100％。《催化快報》(Catalysis Letters,118(2007):64 -68)研究了向NiO添加Cs后的催化性能，實驗結果發現N₂O催化分解溫度從350℃降低至 250℃，T50值(轉化率為50％的溫度)約為200℃。除了添加金屬元素之外，煅燒溫度也是影響N₂O的低溫催化性能的一個重要因素。因此，添加堿金屬或堿土金屬會降低N₂O的低溫催化分解溫度，但是添加其他成分會無形地增加催化劑的成本。《RSC Advances》(RSC Advances,5 (2015):13212-13219)研究了煅燒溫度對催化性能的影響，研究結果發現在400℃下煅燒的樣品可使N₂O在375℃氮氣條件下完全分解。但是，他們的T100和T50值仍然比較高。

發明內容

本發明為解決現有的作為催化N₂O分解的催化劑NiO為提高催化性能需加入堿金屬或堿土金屬等添加物以及轉化率溫度T100和T50值較高的問題，提供一種低溫催化分解N₂O的多孔 NiO納米薄片催化劑的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

1.一種低溫催化分解N₂O的多孔NiO納米薄片催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將NiCl₂·6H₂O完全溶解于去離子水中，獲得濃度為0.056～0.066g/ml的溶液A；