[發明專利]一種寬溫區環境錳鈰基氧化型催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202011245769.1
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112354535A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 李峰;田昂;許小衛
• 申請（專利權）人: 成都嘉合芳華環保科技有限公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J35/08;B01J37/02;B01D53/86;B01D53/44
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

1.一種寬溫區環境錳鈰基氧化型催化劑，其特征在于：由負載了高錳酸鉀的硅藻土基輕質吸附球和負載了錳鈰固溶體的硅藻土基輕質吸附球相配合使用構成；所述負載了高錳酸鉀的硅藻土基輕質吸附球，包括硅藻土、助溶劑、成孔劑和粘合劑，其中，首先硅藻土、助溶劑、成孔劑和粘合劑混合球磨，再煅燒后浸泡在高錳酸鉀溶液中，最后烘干制得；所述負載了錳鈰固溶體的硅藻土基輕質吸附球，包括硅藻土和高錳酸鉀溶液，其中，硅藻土浸泡在高錳酸鉀溶液后烘干制得。

2.根據權利要求1所述的一種寬溫區環境錳鈰基氧化型催化劑，其特征在于：所述助溶劑是碳酸鈣或碳酸鎂，粘合劑是水玻璃，成孔劑是碳酸氫鈉和松籽殼。

3.根據權利要求2所述的一種寬溫區環境錳鈰基氧化型催化劑，其特征在于：所述硅藻土的含量為70-80，碳酸鈣或碳酸鎂的含量為5-7，碳酸氫鈉的含量為1-5，松籽殼的含量為5-8，活性炭的含量為3-5，水玻璃的含量為3-6。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的一種寬溫區環境錳鈰基氧化型催化劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟1、制備負載了高錳酸鉀的硅藻土基輕質吸附球，首先制備硅藻土吸附球，以產自吉林省長白縣的硅藻土為原料，再將硅藻土與助溶劑、成孔劑和粘合劑按照配分進行混合后球磨6-8h，磨出后過100目篩，然后采用糖衣機進行噴霧造球，當顆粒長大到3-5mm后取出，在100-110℃范圍內烘干4h，最后將前驅體裝入匣缽中，經輥道窯進行煅燒，其中，采用糖衣機進行噴霧造球時，同步的使用光催化機進行照射催化，光照射強度為200mW/平方厘米-490mW/平方厘米；

步驟2、硅藻土負載高錳酸鉀，在室溫下配置飽和高錳酸鉀溶液，然后以固液比1:1將硅藻土浸泡在高錳酸鉀溶液中，以10r/min的轉速攪拌10min，然后將浸泡后的硅藻土吸附球從溶液中取出，放入烘箱中在100-105℃下加熱烘干6小時后取出，制得負載了高錳酸鉀的硅藻土基輕質吸附球；

步驟3、制備負載了錳鈰固溶體的硅藻土基輕質吸附球，首先制備硅藻土負載錳鈰催化劑，在室溫下配置飽和高錳酸鉀溶液500ml，然后以固液比1:1將硅藻土浸泡在高錳酸鉀溶液中，再配置濃度為250g/L的氯化鈰溶液1L，將浸泡在高錳酸鉀溶液中的硅藻土球取出后再次浸泡在氯化鈰溶液中，以20r/min的轉速攪拌，同時輔以加熱，待溶液溫度達到60℃時，向氯化鈰溶液中加入50g/L的碳酸鈉溶液，直至溶液PH值達到6.5，停止加入碳酸鈉溶液并繼續攪拌20min；

步驟4、將硅藻土球全部取出，放入烘箱中在這一過程中將發生錳鈰固溶體的生成反應，分子式為Mn_aCe_1-aO_x(a＝0.25-0.75)，其中Mn的化合價為2+，3+和4+，然后降至室溫，制得負載了錳鈰固溶體的硅藻土基輕質吸附球。

5.根據權利要求4所述的一種寬溫區環境錳鈰基氧化型催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟1中經輥道窯進行煅燒的升溫過程是室溫升至300℃時10℃/min、保溫時間10min，300℃-500℃時8℃/min、保溫時間20min，500℃-850℃時8℃/min、保溫時間20min。

6.根據權利要求4所述的一種寬溫區環境錳鈰基氧化型催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟2中配置的飽和高錳酸鉀溶液是20℃下飽和度為63.8g/L，所述固液比1:1是100g硅藻土：100ml。

7.根據權利要求4所述的一種寬溫區環境錳鈰基氧化型催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟3中在室溫下配置飽和高錳酸鉀溶液500ml是20℃下飽和度為63.8g/L，固液比1:1是100g硅藻土：100ml。

8.根據權利要求4所述的一種寬溫區環境錳鈰基氧化型催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟4中放入烘箱中在100-105℃下加熱烘干6h，取出后放入馬弗爐中按照10℃/min的速率從室溫升至500℃，并在500℃下保溫2h。