[發明專利]一種Mn-Ce-Fe-Co四元催化功能PPS濾料的氣相原位氧化制備方法

有效

• 申請號: 201811065441.4
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109092054B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 劉猛;李銀生;段鈺鋒
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/56;B01D53/64;B01D39/14;B01J23/889
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

1.一種Mn-Ce-Fe-Co四元催化功能PPS濾料的氣相原位氧化制備方法，其特征在于：所述催化功能PPS濾料是載體為傳統單一除塵PPS濾料，催化活性組分為Mn、Ce、Fe、Co金屬氧化物，所述Mn、Ce、Fe、Co金屬氧化物與載體PPS濾料質量比為0.8-1.2；具體制備方法，包含以下步驟：

a、表面粘度改性：將PPS濾料以去離子水洗凈濾料表面雜質，干燥，剪取一定尺寸洗凈后的PPS濾料，稱量并記錄濾料質量參數，置于配置好的粘結劑溶液中進行粘度改性，提高活性組分的表面吸附速率；

b、浸漬干燥：將步驟a中表面粘度改性后的PPS濾料取出，環境條件下瀝干后置于低溫干燥箱中干燥20-40min，按一定比例取配置濃度為0.02-0.1g/mL的催化活性組分鹽溶液，將干燥后的PPS濾料浸入上述配置的鹽溶液中，置于超聲波條件下分散4-5h后取出瀝干，置于低溫干燥箱中干燥脫水，直至PPS濾料保持恒重，其中催化活性組分鹽溶液是Mn、Ce、Fe、Co的鹽溶液；

c、氣相氧化：將浸漬干燥后表面吸附有大量Mn、Ce、Fe、Co金屬離子的PPS濾料輸送至額定比例空氣-臭氧混合氣體的流態氣體反應箱中，在設定的混合氣流速度和相應反應溫度條件下，臭氧與反應箱中PPS濾料表面接觸，四元金屬離子快速被氧化成高催化活性的金屬氧化物，完全反應時間0.5-1.5h。

2.根據權利要求1所述的一種Mn-Ce-Fe-Co四元催化功能PPS濾料的氣相原位氧化制備方法，其特征在于：步驟b中，活性組分之間的摩爾比例為n(Mn): n(Ce): n(Fe): n(Co）=0.25-0.45:0.35-0.6: 0.02-0.07: 0.02-0.04。

3.根據權利要求1所述的一種Mn-Ce-Fe-Co四元催化功能PPS濾料的氣相原位氧化制備方法，其特征在于：步驟a中，粘結劑可為有機硅改性聚氨酯或聚偏氟乙烯，粘結劑溶液濃度為0.08-0.15g/ml，浸漬改性時間0.5-1.0h。

4.根據權利要求1所述的一種Mn-Ce-Fe-Co四元催化功能PPS濾料的氣相原位氧化制備方法，其特征在于：步驟b中，低溫干燥箱溫度為80-110℃恒溫，干燥時間為2-3h。

5.根據權利要求1所述的一種Mn-Ce-Fe-Co四元催化功能PPS濾料的氣相原位氧化制備方法，其特征在于：步驟c中，氣相氧化工藝中應用參數如下：空氣－臭氧混合氣體組分濃度為臭氧濃度10mg/L－240mg/L，接觸PPS濾料的設定混合氣體流速為4-25m/min，相應反應體系溫度在20－180℃。

6.根據權利要求5所述的一種Mn-Ce-Fe-Co四元催化功能PPS濾料的氣相原位氧化制備方法，其特征在于：步驟c中，氣相氧化工藝過程如下：臭氧和空氣經過各自進氣口進入氣體反應箱底層混合室內進行混合，混合后通過篩網使得氣流流動分布更為均勻，上升的混合氣流與進入反應器上層反應空間內的PPS濾料接觸，在臭氧的強氧化作用下濾料表面分布的活性金屬離子快速轉變為高活性的氧化物形態，反應后的混合氣體主要成分轉變為O₂、空氣以及少量的O₃，可以實現在簡單尾氣處理或無處理環節情況下直接通往室外。