[發明專利]一種負載鐵鈰的介孔硅基催化劑的制備方法與應用

有效

• 申請號: 201811036003.5
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109317150B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 范建偉;王玥;牛旭飛;陳澤涵;胡章強;廖振良;冉獻強;孫宇
• 申請（專利權）人: 同濟大學;上海同濟科藍環保設備工程有限公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 盛君梅

1.一種負載鐵鈰的介孔硅基催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將表面活性劑、水和鹽酸混合攪拌，得到均勻溶液，向所述均勻溶液中滴加正四硅酸乙酯TEOS，在40℃水浴中攪拌24h后倒入水熱釜，靜止晶化，經冷卻、過濾、干燥后置于馬弗爐中煅燒，得到介孔硅；

(2)分別配制鈰的前驅體水溶液和鐵的前驅體水溶液；

(3)向步驟(2)得到的鈰的前驅體水溶液中加入步驟(1)得到的介孔硅，混合均勻后過濾、干燥，然后將得到的粉末置于馬弗爐中煅燒得到負載鈰的介孔硅；

(4)向步驟(2)得到的鐵的前驅體水溶液中加入步驟(3)得到的負載鈰的介孔硅，將混合均勻后得到的混合液過濾、干燥，然后將得到的粉末置于馬弗爐中煅燒得到負載鐵鈰的介孔硅基催化劑；

步驟(4)中所述的混合液中鐵與鈰/介孔硅的質量比為(1～3):10。

2.如權利要求1所述的負載鐵鈰的介孔硅基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的表面活性劑為P123，步驟(1)中各原料的配方為：每2g P123，水的用量為63.95ml，鹽酸的用量為10ml，正四硅酸乙酯的用量為4.25g；步驟(1)中所述的晶化溫度為100℃，時間為24h；所述的煅燒條件為：空氣氣氛，煅燒溫度550℃，升溫速率1℃/min，煅燒時間6h。

3.如權利要求1所述的負載鐵鈰的介孔硅基催化劑的制備方法，其特征在于，所述鈰的前驅體為Ce(NO₃)₃，鐵的前驅體為Fe(NO₃)₃。

4.如權利要求1所述的負載鐵鈰的介孔硅基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述的介孔硅在鈰前驅體水溶液中的質量體積濃度為0.04g/ml；所述的干燥條件為：溫度80℃，時間12h；所述的煅燒條件為：空氣氣氛，煅燒溫度350℃，升溫速率1℃/min，煅燒時間6h。

5.如權利要求1所述的負載鐵鈰的介孔硅基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述的負載鈰的介孔硅在鐵前驅體水溶液中的質量體積濃度為0.02g/ml；所述的干燥條件為：溫度80℃，時間12h；所述的煅燒條件為：空氣氣氛，煅燒溫度350℃，升溫速率1℃/min，煅燒時間6h。

6.一種采用權利要求1～5任一所述的制備方法制備的負載鐵鈰的介孔硅基催化劑。

7.一種采用權利要求6所述的負載鐵鈰的介孔硅基催化劑對甲醛的催化氧化應用，其特征在于，將負載鐵鈰的介孔硅基催化劑加入到反應器中，含有7～12μg/L甲醛的混合氣體經過質量流量器進入反應器中，在催化劑的作用下在室溫發生氧化反應去除混合氣中的甲醛。

8.如權利要求7所述的負載鐵鈰的介孔硅基催化劑對甲醛的催化氧化應用，其特征在于，所述的負載鐵鈰的介孔硅基催化劑的用量為0.02g，所述混合氣體中甲醛的濃度為9.8μg/L，混合氣體的流速為100ml/min。