[發明專利]一種催化VOCs的錳-銅基復合氧化物摻雜稀土元素的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810137600.0
• 申請日: 2018-02-10
• 公開（公告）號: CN108325536B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 王征;楊繼新;王俊超
• 申請（專利權）人: 普利飛爾環保科技（上海）有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01J35/04;B01J37/02;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/44
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

1.一種催化VOCs的錳-銅基復合氧化物摻雜稀土元素的催化劑，其特征在于：所述催化劑以堇青石蜂窩陶瓷為載體，由內而外依次包覆第一金屬氧化物涂層、第二金屬氧化物涂層和第三金屬氧化物涂層；所述第一金屬氧化物涂層主要成分為活性三氧化二鋁，所述第二金屬氧化物涂層主要成分為鑭氧化物、鉿氧化物以及鈰氧化物，所述第三金屬氧化物涂層主要成分為錳氧化物和銅氧化物；

所述第一金屬氧化物涂層中，活性三氧化二鋁增重比率為5%-15%；所述第二金屬氧化物涂層中，鑭氧化物、鉿氧化物及鈰氧化物增重比率分別為0.5%-2%；所述第三金屬氧化物涂層中，錳氧化物和銅氧化物增重比率分別為1%-5%。

2.如權利要求1所述的催化VOCs的錳-銅基復合氧化物摻雜稀土元素的催化劑，其特征在于：所述載體堇青石蜂窩陶瓷六邊形、圓形或方形中任意一種，堇青石基蜂窩陶瓷為方形時，長為5-15cm、寬為5-15cm、高為5-15cm，堇青石基蜂窩陶瓷上孔的密度為100-500目。

3.如權利要求1所述的催化VOCs的錳-銅基復合氧化物摻雜稀土元素的催化劑，其特征在于：所述第一金屬氧化物涂層中，活性三氧化二鋁增重比率為10%-15%；所述第二金屬氧化物涂層中，鑭氧化物、鉿氧化物及鈰氧化物增重比率分別為1%-2%；所述第三金屬氧化物涂層中，錳氧化物和銅氧化物增重比率分別為2.5%-5%。

4.如權利要求1所述的催化VOCs的錳-銅基復合氧化物摻雜稀土元素的催化劑，其特征在于：所述氧化物中含低價態的氧化物組分占各涂層比例為MnO₂ 30-60wt%、CuO15-29wt%、HfO₂18-33 wt%、La₂0₃18-33 wt%、CeO₂ 18-33 wt%。

5.如權利要求1-4任意一項所述的催化VOCs的錳-銅基復合氧化物摻雜稀土元素的催化劑的制備方法，其特征在于步驟如下：

（1）將堇青石蜂窩陶瓷載體放入濃度為5%-10%稀硝 酸中浸泡4-12小時，取出后在80℃-150℃下干燥1-6小時；

（2）將步驟（1）處理后的蜂窩陶瓷基體浸入鋁溶膠中，取出后干燥、在氮氣保護下400℃-900℃焙燒1-6小時，形成第一金屬氧化物涂層；

（3）將步驟（2）中得到的堇青石蜂窩陶瓷浸漬于一種鉿-鑭-鈰鹽溶液中，取出后干燥、在氮氣保護下400℃-600℃焙燒1-6小時，形成第二金屬氧化物涂層；

（4）將步驟（3）中得到的堇青石蜂窩陶瓷浸漬于一種錳-銅鹽溶液中，取出后干燥、在氮氣保護下400℃-550℃焙燒1-6小時，形成第三金屬氧化物涂層。

6.如權利要求5所述的催化VOCs的錳-銅基復合氧化物摻雜稀土元素的催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中鋁溶膠的制備方法為：擬薄水鋁石粉與去離子水按比例混合，添加尿素，室溫下充分攪拌，滴加濃硝酸調節漿液pH=2-5，膠溶反應60-240min，即得穩定的鋁溶膠，其中擬薄水鋁石粉：去離子水：尿素的質量比為：（3-5）:（25-30）：（1.5-2.5）。

7.如權利要求5所述的催化VOCs的錳-銅基復合氧化物摻雜稀土元素的催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中鉿-鑭-鈰鹽溶液的制備方法為：將硫酸鉿、硫酸鑭和六水合硝酸鈰溶于水中，再加入尿素，恒溫下攪拌，即得鉿-鑭-鈰鹽溶液；其中，硫酸鉿：硫酸鑭：六水合硝酸鈰：尿素：水質量比為（0.01-0.5）：（0.01-0.5）：（0.01-0.5）：1：1。

8.如權利要求5所述的催化VOCs的錳-銅基復合氧化物摻雜稀土元素的催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（4）中錳-銅鹽溶液的制備方法為：將硝酸錳和硝酸銅加入到水中，再添加尿素，恒溫下攪拌，即得錳-銅鹽溶液；其中，硝酸錳：硝酸銅：尿素：水質量比為（0.01-0.5）：（0.01-0.5）： 1：1。