[發明專利]一種ABO3

有效

• 申請號: 202010828651.5
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111921524B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 李海龍;劉凱;劉崢
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J23/83;B01D53/86;B01D53/32;B01D53/44
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 王潔平

本發明公開了一種ABO₃型鈣鈦礦催化劑、制備方法及其在等離子體協同催化VOCs中的應用。ABO₃型鈣鈦礦催化劑中，A為鑭系金屬元素中的一種或多種，B選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni或Cu中的任意一種或多種，ABO₃型鈣鈦礦催化劑采用高溫自熔法制備，具體步驟如下：(1)分別取A和B的硝酸鹽與檸檬酸直接混合；(2)將步驟(1)所得的混合物置于馬弗爐里煅燒結晶得到ABO₃型鈣鈦礦催化劑。本發明的有益效果在于：采用高溫自熔法制備獲得的鈣鈦礦型催化劑不僅節省了催化劑的制備時間成本，還由于沒有貴金屬元素而節省了生產成本，制備獲得的催化劑與等離子體協同催化VOCs克服了單個技術獨自使用時的弊端。

技術領域

本發明屬于環境污染防治凈化技術領域，具體涉及一種ABO₃型鈣鈦礦催化劑、制備方法及在等離子體協同催化VOCs中的應用。

背景技術

近年來，環境問題備受全球關注。揮發性有機物(VOCs)，作為重要污染物之一，其種類繁多，主要包括烴類(烷烴、烯烴、炔烴、環烴)、芳香族、酮類、酯類、醇類、醚類、醛類、胺類、腈類等有機化合物。當前，電子、化工、石油化工、涂料、印刷、涂裝、家具、皮革等行業已經成為我國VOC重點排放源。由于VOCs對環境和人體都會產生巨大的危害，并其揮發性強，涉及行業廣，無組織排放和低效除污的特征十分明顯，所以加強重點行業的VOCs綜合治理顯得尤為重要。

目前VOCs的處理技術主要包括，吸收法，吸附法，冷凝法，膜分離法，燃燒法，生物法，催化氧化法，光催化法等。但以上處理方法都在技術和經濟方面存在諸多限制。低溫等離子體技術雖然具有反應條件溫和、反應迅速等優點，但其單獨使用時會存在能量效率低和二次污染等問題，而將低溫等離子體技術與催化氧化法結合起來，可有效克服以上存在的不足。

一般催化劑的活性組分大多使用貴金屬，催化劑生產成本高。而鈣鈦礦氧化物同樣具有優異的催化性能，并且結構穩定，但一般的鈣鈦礦型催化劑制備方法周期較長，時間成本大。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種ABO₃型鈣鈦礦催化劑、制備方法及在等離子體協同催化VOCs中的應用；本發明采用高溫自熔法制備的ABO₃型鈣鈦礦氧化物作為等離子體協同催化VOCs的催化劑，以解決現有技術中低溫等離子體單獨使用時存在的能量效率低和二次污染以及催化劑生產成本過高等問題。

為了實現上述目的，采取如下技術方案。

一種ABO₃型鈣鈦礦催化劑的制備方法，ABO₃型鈣鈦礦催化劑中，A為鑭系金屬元素中的一種或多種，B選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni或Cu中的任意一種或多種，ABO₃型鈣鈦礦催化劑采用高溫自熔法制備，具體步驟如下：

(1)分別取A和B的硝酸鹽與檸檬酸直接混合；

(2)將步驟(1)所得的混合物置于馬弗爐里煅燒結晶得到ABO₃型鈣鈦礦催化劑。

本發明中，A選自La、Ce、Sm或Gd中的任意一種或多種；B選自Fe、Co、Ti、V、 Mn中的任意一種或多種。

本發明中，ABO₃型鈣鈦礦催化劑中，通過類質同象置換選擇部分金屬元素C置換其中的A或者B，優選C選自Ga、Sr中的任意一種或多種。

本發明中，步驟(1)中，A的硝酸鹽中的A元素和B的硝酸鹽中B元素的摩爾比為1:1；檸檬酸離子摩爾數是金屬陽離子(即A+B)的1.3～1.8倍。

本發明中，步驟(2)中，馬弗爐中煅燒溫度在200℃～900℃之間，煅燒時間為2小時～10小時。

本發明還提供一種根據上述制備方法制得的ABO₃型鈣鈦礦催化劑。