[發(fā)明專利]用于靜電場(chǎng)協(xié)同催化氧化低濃度甲烷氣體的鈷鈰鋯復(fù)合金屬氧化物催化劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810259826.8
• 申請(qǐng)日: 2018-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN108435190B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李熙春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海倍綠環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/83
• 分類號(hào): B01J23/83;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/72;B01D53/32
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1.一種用于靜電場(chǎng)協(xié)同催化氧化低濃度甲烷氣體的鈷鈰鋯復(fù)合金屬氧化物催化劑，其特征在于，主活性組分為Co₃O₄、CeO₂、ZrO₂；合成的催化劑為導(dǎo)電物質(zhì)，電阻為150 kΩ至350kΩ；催化劑中活性組分鈷的涂覆質(zhì)量百分比為25%，對(duì)應(yīng)的鈰鋯基載體的質(zhì)量百分比為75%，其中鈰鋯基載體中的鈰鋯摩爾比為3:1，鈰鋯質(zhì)量百分比按照其摩爾比分別乘以對(duì)應(yīng)的相對(duì)分子質(zhì)量得到的質(zhì)量比來進(jìn)行分配；所需助燃劑甘氨酸，其質(zhì)量按照中和鈷鈰鋯前驅(qū)液中的硝酸根來確定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于靜電場(chǎng)協(xié)同催化氧化低濃度甲烷氣體的鈷鈰鋯復(fù)合金屬氧化物催化劑，其特征在于Co₃O₄的前驅(qū)體為Co(NO₃)₂·6H₂O，CeO₂的前驅(qū)體為Ce(NO₃)₃·6H₂O，ZrO₂的前驅(qū)體為Zr(NO₃)₄·5H₂O。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于靜電場(chǎng)協(xié)同催化氧化低濃度甲烷氣體的鈷鈰鋯復(fù)合金屬氧化物催化劑，其特征在于合成的催化劑粒徑范圍為：40目至80目。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于靜電場(chǎng)協(xié)同催化氧化低濃度甲烷氣體的鈷鈰鋯復(fù)合金屬氧化物催化劑，其特征在于所述催化劑置于9mA恒流直流電場(chǎng)作用下。

5.一種如權(quán)利要求4所述催化劑的制備方法，其特征在于制備方法為SHS自蔓延高溫燃燒合成法，具體工藝包括以下步驟：

第一，金屬氧化物主活性成分負(fù)載量的確定：

根據(jù)權(quán)利要求1中所述，催化劑中活性組分鈷的涂覆質(zhì)量百分比為25%，對(duì)應(yīng)的鈰鋯基載體的質(zhì)量百分比為75%，其中鈰鋯的質(zhì)量百分比按照其摩爾比3:1分別乘以對(duì)應(yīng)的相對(duì)分子質(zhì)量得到的質(zhì)量比來進(jìn)行分配，然后分別按照每291.03 g Co(NO₃)₂·6H₂O生成80 .27 gCo₃O₄，每434.22 g Ce(NO₃)₃·6H₂O生成172.115 g CeO₂和每429.32 g Zr(NO₃)₄·5H₂O生成123.223 g ZrO₂的比例換算出所需實(shí)驗(yàn)藥品Co(NO₃)₂· 6H₂O、Ce(NO₃)₃· 6H₂O和Zr(NO₃)₄· 5H₂O的質(zhì)量，最后按照所需的Co(NO₃)₂· 6H₂O、Ce(NO₃)₃· 6H₂O和Zr(NO₃)₄·5H₂O的質(zhì)量來計(jì)算需要中和其中硝酸根的甘氨酸質(zhì)量；具體計(jì)算方法為：設(shè)1g前驅(qū)液中含有a摩爾的硝酸根，則1g前驅(qū)液所需甘氨酸質(zhì)量為(a*5/9)*75.07 g；

第二，Co₃O₄、CeO₂、ZrO₂主活性成分的負(fù)載：

按照步驟一計(jì)算出的質(zhì)量稱取所需的Co(NO₃)₂· 6H₂O、Ce(NO₃)₃· 6H₂O和Zr(NO₃)₄·5H₂O，按照每20g所需的Co(NO₃)₂· 6H₂O、Ce(NO₃)₃· 6H₂O和Zr(NO₃)₄· 5H₂O的總質(zhì)量溶于15～20 ml去離子水的比例與去離子水混合，在磁力攪拌機(jī)上攪拌至完全溶解，同時(shí)根據(jù)步驟一計(jì)算出的甘氨酸質(zhì)量稱取所需的甘氨酸，緊接著將完全溶解的硝酸鈷、硝酸鈰和硝酸鋯前驅(qū)液與稱取的甘氨酸混合，攪拌至混合均勻；然后將混合后的前驅(qū)液倒入坩堝，放入馬弗爐中400℃下煅燒4～5h，將煅燒產(chǎn)物冷卻后經(jīng)過研磨、壓片后制成鈷鈰鋯復(fù)合金屬氧化物催化劑。