[發(fā)明專利]一種活性炭纖維基催化劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910757409.0
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110404557A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王馳;李凱;趙如恒;寧平;梅毅;孫鑫;宋辛
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J23/656;B01J23/14;B01J37/34;B01J37/02;B01J37/08;B01J35/06;B01D53/86;B01D53/52;B01D53/64;B01D53/46
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉瀟

本發(fā)明涉及催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種活性炭纖維基催化劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的活性炭纖維基催化劑包括載體和負(fù)載在載體表面的活性組分；所述載體為活性炭纖維；所述活性組分為金屬氧化物和金屬單質(zhì)；以活性組分中金屬元素的種類為基準(zhǔn)，所述活性組分包括第一活性組分和第二活性組分，所述第一活性組分中金屬元素包括Cu、Fe、Zn和Mn中的至少一種，所述第二活性組分中金屬元素包括Pt、Pb、Ru和Rh中的至少一種。本發(fā)明提供的活性炭纖維基催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)H₂S、PH₃和AsH₃的同時(shí)脫除，且脫除效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種活性炭纖維基催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前，在磷化工、有色金屬冶煉等行業(yè)中，會不可避免的產(chǎn)生含H₂S、PH₃和AsH₃尾氣(如黃磷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的黃磷尾氣)，不僅會對生產(chǎn)過程中使用的催化劑產(chǎn)生不可逆的中毒，而且在極低濃度下即可嚴(yán)重危害人體生命健康。目前，針對H₂S、PH₃和AsH₃的同時(shí)高效脫除仍存在一定難度，如，中國專利CN104888692A公開了一種同時(shí)脫除H₂S、PH₃、AsH₃吸附劑的制備方法，具體是利用鹽酸對硅藻土進(jìn)行改性，以所得改性硅藻土作為載體，并浸漬負(fù)載金屬鹽溶液(所用金屬鹽具體為硝酸鐵、硫酸銅和硝酸鈷)，之后經(jīng)焙燒制備得到。但是，采用該方法制備吸附劑需要利用鹽酸對硅藻土進(jìn)行改性，操作復(fù)雜；且該吸附劑的磷容雖然較高，但硫容較低，H₂S、PH₃和AsH₃的同時(shí)脫除效果有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種活性炭纖維基催化劑及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的活性炭纖維基催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)H₂S、PH₃和AsH₃的同時(shí)脫除，且脫除效果好。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種活性炭纖維基催化劑，包括載體和負(fù)載在載體表面的活性組分；所述載體為活性炭纖維；所述活性組分為金屬氧化物和金屬單質(zhì)；以活性組分中金屬元素的種類為基準(zhǔn)，所述活性組分包括第一活性組分和第二活性組分，所述第一活性組分中金屬元素包括Cu、Fe、Zn和Mn中的至少一種，所述第二活性組分中金屬元素包括Pt、Pb、Ru和Rh中的至少一種。

優(yōu)選地，所述第一活性組分、第二活性組分與載體的質(zhì)量比為(10～30)：(0.1～1)：100，其中，所述第一活性組分和第二活性組分的質(zhì)量以金屬元素的質(zhì)量計(jì)。

本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述活性炭纖維基催化劑的制備方法，包括以下步驟：

將活性炭纖維與浸漬液混合，在超聲條件下進(jìn)行浸漬處理，之后將所得浸漬物料依次進(jìn)行干燥和焙燒，得到活性炭纖維基催化劑；所述浸漬液為金屬鹽的水溶液，所述金屬鹽為第一活性組分和第二活性組分中金屬元素對應(yīng)的金屬鹽。

優(yōu)選地，所述活性炭纖維的粒度為40～80目。

優(yōu)選地，所述浸漬液中金屬鹽為金屬硝酸鹽。

優(yōu)選地，所述活性炭纖維與浸漬液的用量比為1g：(8～15)mL。

優(yōu)選地，所述浸漬處理的過程中，浸漬溫度為60～80℃，浸漬時(shí)間為0.5～2h，超聲頻率為30～50kHz。

優(yōu)選地，所述干燥的溫度為90～110℃，時(shí)間為6～10h。

優(yōu)選地，所述焙燒在保護(hù)氣氛中進(jìn)行；所述焙燒的溫度為400～900℃，時(shí)間為1～3h。