[發明專利]一種用醋酸處理的鈷酸鑭鈣鈦礦催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202011435383.7
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112718018B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 馬麗萍;敖冉;張迪;郭致鎣;卿三成;潘青喚;杜旺
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J37/03
• 分類號: B01J37/03;B01J37/10;B01J37/08;B01J37/06;B01J23/83;B01J37/34;B01D53/56;B01D53/64;B01D53/86
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 王峰剛

本發明公開了一種用醋酸處理的鈷酸鑭鈣鈦礦催化劑的制備方法，將硝酸鑭和硝酸鈷加入到超純水中，磁力攪拌后與檸檬酸絡合劑混合均勻；將所得混合鹽溶液超聲處理，然后水浴加熱，至硝酸鹽溶液形成溶膠凝膠狀，接著在烘箱中過夜干燥，得到鈣鈦礦前驅體；將鈣鈦礦前驅體置于馬弗爐內焙燒，然后自然降溫至室溫；將所得鈣鈦礦分別置于醋酸溶液中，磁力攪拌，然后沖洗至濾液顯中性，再將過濾所得的鈣鈦礦置于干燥箱內，過夜干燥，最后將樣品研磨壓片。本發明的優點為：在經過醋酸處理過后能夠在較低的溫度下和較寬的溫度范圍內具有較好的催化氧化性能；結構穩定，有優異的熱穩定性，壽命長，能長時間保持較高的催化活性；使用價格便宜。

技術領域

本發明涉及一種用醋酸處理的鈷酸鑭鈣鈦礦催化劑及其制備方法，屬于大氣污染防治技術領域。

背景技術

化石燃料的燃燒，比如煤炭的燃燒會導致氮氧化物以及氣態單質汞的大量排放。排放出來的氮氧化物以及氣態單質汞如果不經過脫除處理那么對環境以及人類的健康會造成不可小覷的危害。氮氧化物(主要為一氧化氮)排放到大氣中會導致光化學煙霧、酸雨、臭氧空洞、溫室效應等一系列環境問題；同時氣態單質汞具有難溶于水、劇毒性、揮發性、生物累積性等特點，引起了世界各國和國際組織的廣泛關注。

二氧化氮作為一氧化氮的氧化產物，具有易溶于水和易于存儲的特點，同時二氧化氮也是SCR和LNT等脫硝技術中的關鍵物質。同時，現階段我國新制定的火電廠大氣污染物標準中單質汞的排放限制規定為30μg/m3。當單質汞氧化后，就更容易被后續吸收處理。因此選擇一種能有效協同催化氧化一氧化氮和氣態單質汞的催化劑就十分必要。將一氧化氮和氣態單質汞氧化為二氧化氮和氧化汞，然后再利用水溶液或者堿性溶液對其進行吸收處理，這樣既可以實現對污染物的治理，也可以通過富集等技術手段對氮氧化物和汞氧化物實現收集再利用目的。貴金屬催化劑(如Pt基催化劑)是目前比較常見的催化氧化一氧化氮的催化劑，催化效果好，但是使用這類催化劑具有成本較高的問題。為了嚴格控制成本以及有效防控一氧化氮及氣態單質汞以便于工業化應用，制備一種價格低廉并且能夠協同催化氧化一氧化氮和單質汞的催化劑，就顯得十分必要。

發明內容

本發明要解決的技術問題，在于提供一種用醋酸處理的鈷酸鑭鈣鈦礦催化劑及其制備方法，主要是針對燃煤煙氣中氮氧化物和氣態單質汞的催化氧化研究，具有良好的一氧化氮和單質汞催化氧化性能，在較低的溫度下和較寬的溫度范圍內能夠高效的協同催化氧化一氧化氮和氣態單質汞，并且價格低廉，經濟可行性高，適合大規模的工業應用。

本發明通過下述方案實現：一種用醋酸處理的鈷酸鑭鈣鈦礦催化劑，其由硝酸鑭、硝酸鈷、檸檬酸絡合劑和醋酸制備而成。

一種用醋酸處理的鈷酸鑭鈣鈦礦催化劑的制備方法：其按照以下步驟進行：

步驟一、將硝酸鑭和硝酸鈷按照1:1的摩爾質量比加入到超純水中，磁力攪拌形成金屬鹽溶液；

步驟二、將步驟一所得金屬鹽溶液與檸檬酸絡合劑混合均勻，得到混合鹽溶液；檸檬酸的添加比例為總金屬離子與檸檬酸的摩爾比為1:2；

步驟三、將步驟二所得混合鹽溶液在超聲波清洗儀內進行超聲處理，然后進行水浴加熱，至硝酸鹽溶液形成溶膠凝膠狀，接著在烘箱中過夜干燥，得到鈣鈦礦前驅體；

步驟四、將步驟三所得鈣鈦礦前驅體置于馬弗爐內焙燒，然后自然降溫至室溫；

步驟五、將步驟四所得鈣鈦礦分別置于醋酸溶液中，磁力攪拌，然后用超純水沖洗至濾液顯中性，再將過濾所得的鈣鈦礦置于干燥箱內，過夜干燥，最后將樣品研磨壓片為粒度40–60目，即得到成品鈣鈦礦催化劑。

所述步驟二中按照總金屬離子與檸檬酸的摩爾比為1:2進行添加檸檬酸絡合劑。

所述步驟三中超聲處理的時間為30–60min。

所述步驟三中水浴加熱的溫度為70–80℃。