[發(fā)明專(zhuān)利]一種消除甲苯的多孔氧化銅/鐵酸銅催化劑的制備方法及應(yīng)用有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910280190.X | 申請(qǐng)日： | 2019-04-09 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN109985520B | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-11-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 黃宇;朱丹丹;曹軍驥 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | B01D53/86 | 分類(lèi)號(hào)： | B01D53/86;B01D53/72;B01J23/745 |
| 代理公司： | 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200 | 代理人： | 安彥彥 |
| 地址： | 710054 陜*** | 國(guó)省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 消除 甲苯 多孔 氧化銅 鐵酸銅 催化劑 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于消除甲苯的多孔CuO/CuFe2O4催化劑的制備方法及應(yīng)用，具體步驟如下：將銅鹽加入到含有十六烷三甲基溴化銨(CTAB)的去離子水中，攪拌，得到澄清的Cu2+溶液；將K3Fe(CN)6加入去離子水中，攪拌，得到澄清的[Fe(CN)6]3?溶液；將[Fe(CN)6]3?溶液緩慢滴加至Cu2+溶液，得到懸浮液，并在25～40℃攪拌5～10h，然后洗滌、烘干，得到前驅(qū)物；將前驅(qū)物在500～700℃煅燒2h，得到多孔的CuO/CuFe2O4催化劑。本發(fā)明原料易得、成本較低、制備方法簡(jiǎn)單，在甲苯氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出較好的催化活性。多孔的CuO/CuFe2O4催化劑較于納米顆粒狀的CuO/CuFe2O4對(duì)甲苯具有較高的催化氧化活性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及揮發(fā)性有機(jī)氣體處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多孔的氧化銅/鐵酸銅催化劑的制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)
揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds，VOCs)是普遍存在于室內(nèi)外環(huán)境空氣中的污染物，不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康造成嚴(yán)重危害，還對(duì)臭氧和光化學(xué)煙霧的形成有一定的貢獻(xiàn)。目前，VOCs已被我國(guó)列為重點(diǎn)污染物，VOCs的治理也成為當(dāng)前亟待解決的難題。甲苯作為一種典型的VOCs，具有毒性高，易致畸、致癌，易誘發(fā)突變等特性，甲苯的治理已引起人們的廣泛關(guān)注。目前，處理VOCs的技術(shù)主要有吸附/吸收、冷凝、光催化、等離子體氧化、熱燃燒和催化氧化法，其中催化氧化技術(shù)在較低的溫度下(200～400℃)就可以將甲苯完全分解為無(wú)毒、無(wú)害的CO2和H2O，因而成為最有應(yīng)用前景的VOCs控制技術(shù)。
催化劑的選擇是催化氧化技術(shù)的關(guān)鍵。具有尖晶石(AB2O4)結(jié)構(gòu)的雙金屬氧化物因其成本較低、熱穩(wěn)定性高、環(huán)境友好等特點(diǎn)已被廣泛用于VOCs催化氧化。中國(guó)專(zhuān)利CN108295866A采用草酸溶膠凝膠法制備了納米花尖晶石CoMn2O4催化劑，在較低的溫度下可實(shí)現(xiàn)VOCs的完全氧化，同時(shí)可以保持很好的穩(wěn)定性。Yang等人通過(guò)共沉淀法制備了Ga-Co和Al-Co尖晶石，分別在320和288℃對(duì)甲苯達(dá)到90％的轉(zhuǎn)化率(Yang et al.,ChemCatChem2018,10,4838)。由于多相催化氧化反應(yīng)發(fā)生在反應(yīng)物和催化劑的兩相界面，氣態(tài)反應(yīng)物首先吸附在催化劑的表面，因此較大的比表面積和發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)，有助于催化反應(yīng)的進(jìn)行。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氧化銅/鐵酸銅催化劑的制備方法及應(yīng)用，并作為甲苯氧化反應(yīng)的催化劑。該催化劑制備方法簡(jiǎn)單、原料易得、成本較低，在甲苯氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出較好的催化活性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種消除甲苯的多孔氧化銅/鐵酸銅催化劑的制備方法，包括以下步驟：
a.將銅鹽加入到含有CTAB的去離子水中，攪拌，得到澄清的Cu2+溶液；將K3Fe(CN)6加入去離子水中，攪拌，得到澄清的[Fe(CN)6]3-溶液；
b.將[Fe(CN)6]3-溶液滴加至Cu2+溶液中，然后在25～40℃下攪拌5～10h，然后洗滌、烘干，得到前驅(qū)物；
c.將前驅(qū)物煅燒，得到多孔的氧化銅/鐵酸銅催化劑。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述步驟a中銅鹽為硝酸銅、氯化銅或醋酸銅。
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