[發(fā)明專利]低濃度氮氧化物常溫脫除的鈷錳水合氧化物及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010868556.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN111992222A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭楊龍;林波;詹望成;郭耘;王麗;王筠松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/889
• 分類號(hào): B01J23/889;B01D53/86;B01D53/56
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種用于道路隧道和地下停車場(chǎng)等半封閉空間排放的NO_x污染物常溫脫除的鈷錳水合氧化物催化劑及其制備方法。該催化劑中Mn/Co的摩爾比為0.6~1，采用高錳酸鉀與二價(jià)鈷源通過氧化還原共沉淀法制備，具有優(yōu)異的NO_x的常溫脫除效率，具有良好的抗水性和再生性能，而且催化劑制備過程中原料無毒易得，制備過程簡(jiǎn)單，不需要進(jìn)行高溫焙燒，大大降低了能耗，屬于環(huán)保型的高性能低成本催化劑，具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于半封閉空間（如道路隧道、地下停車場(chǎng)等）內(nèi)的低濃度NO_x常溫脫除的鈷錳水合氧化物催化劑及其制備方法，具體地說，采用高錳酸鉀與二價(jià)鈷源通過氧化還原共沉淀法制備，屬于大氣污染控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著快速道路和機(jī)動(dòng)車保有量的逐年增加，為了解決日益加劇的城市交通擁堵和停車難等問題，道路隧道和地下停車場(chǎng)等半封閉空間設(shè)施的數(shù)量也急劇增加。然而這類半封閉空間內(nèi)空氣流動(dòng)性較差，再加上機(jī)動(dòng)車?yán)鋯?dòng)或頻繁啟動(dòng)，污染氣體會(huì)在隧道和地下停車場(chǎng)內(nèi)逐漸積累，致使如顆粒物(PM)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)和碳?xì)浠衔?HC)等污染物含量遠(yuǎn)超國家二級(jí)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，影響行車人員的身體健康。并且NO_x進(jìn)入大氣環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致酸雨、光化學(xué)煙霧的形成，參與臭氧層的破壞，對(duì)人類的生存環(huán)境造成嚴(yán)重危害。因此，對(duì)道路隧道和地下停車場(chǎng)等半封閉空間排放的NO_x污染物的治理刻不容緩。

目前，用于低濃度NO常溫脫除的材料主要分為兩大類：其一，為NO的直接吸附脫除，主要是利用無定形的金屬氧化物介孔材料對(duì)NO較強(qiáng)的吸附能力來進(jìn)行吸附脫除。另一類為NO的常溫催化氧化再吸收，通過將NO氧化為易用堿液吸收的NO₂，實(shí)現(xiàn)對(duì)NO_x的高效脫除。

中國專利CN105327697A公開了采用超聲輔助醇水溶液法制備常溫低濃度NO催化凈化用二氧化錳催化劑的方法，超聲處理顯著提高了NO的脫除性能，且極大縮短了催化劑的制備時(shí)間。該方法制備的催化劑具有較好的催化性能，在固定的測(cè)試條件下100%脫除率可以維持5h以上。

中國專利CN105561973A公開了一種鉻基NO常溫氧化催化劑及其制備方法。該發(fā)明原料易得，制備方法簡(jiǎn)單。該催化劑在常溫(15~30^oC)、高空速（150000 mL·g^-1·h^-1）、高濕度（~100%RH）條件下實(shí)現(xiàn)低濃度NO（0~20ppm）的完全催化氧化。

中國專利CN103977680A公開了一種常溫催化氧化-固體堿吸收法凈化半封閉空間的氮氧化物技術(shù)。該發(fā)明以空氣中的氧氣為氧化劑，將NO_x污染物中的NO部分氧化為NO₂，使NO₂占所有NO_x污染物的50%~60%，再用固體堿吸收對(duì)NO_x污染物進(jìn)行徹底消除。

上述現(xiàn)有專利雖然各具特色，但仍然存在一些不足之處，例如： 含有有毒組分Cr元素，抗水性較差，在較高的空速下NO的脫除效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)不足，如催化劑毒性較大，NO_x脫除效率低，抗水性較差等不足，本發(fā)明采用一種簡(jiǎn)便的氧化還原共沉淀法制鈷錳水合氧化物催化劑，提高了半封閉空間低濃度NO_x的常溫脫除效率，具有良好的抗水性和再生性能，且催化劑制備過程中不需要進(jìn)行高溫焙燒，大大降低了能耗。

本發(fā)明所述的鈷錳水合氧化物催化劑中Mn/Co的摩爾比為0.6~1。