[發(fā)明專利]一種高熱穩(wěn)定性的丙烷低溫催化燃燒催化劑及其制備方法與應(yīng)用在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110317156.2 | 申請(qǐng)日： | 2021-03-25 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113070071A | 公開（公告）日： | 2021-07-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉曉;胡浩露;張禮知 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 華中師范大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B01J23/889 | 分類號(hào)： | B01J23/889;F23G7/07 |
| 代理公司： | 浙江千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246 | 代理人： | 裴金華 |
| 地址： | 430000 *** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高熱 穩(wěn)定性 丙烷 低溫 催化 燃燒 催化劑 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種高熱穩(wěn)定性的丙烷低溫催化燃燒的催化劑及其制備方法與應(yīng)用，本發(fā)明提供的催化劑為負(fù)載量30%的Co3O4/SmMn2O5，該催化劑高溫?zé)岱€(wěn)定性溫度為400℃?1000℃，即催化劑在400℃?1000℃下可以循環(huán)24 h且催化劑不發(fā)生形變。該催化劑可以用于丙烷低溫催化燃燒，而且丙烷達(dá)到90%轉(zhuǎn)化率的溫度僅為200℃?230℃。該催化劑的制備方法如下：在室溫條件下，以六水硝酸釤、四水乙酸錳為原料，通過沉積沉淀法得到載體莫來石(SmMn2O5)；然后再以莫來石、硝酸鈷為前驅(qū)體，通過沉積沉淀法得到Co3O4/SmMn2O5，當(dāng)負(fù)載量為30%時(shí)，Co3O4/SmMn2O5即為最優(yōu)催化劑。本發(fā)明提供的制備方法操作簡單，合成的催化劑與其他催化劑相比，不僅易得，而且具有較好的穩(wěn)定性和較好的活性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及尾氣治理領(lǐng)域，具體涉及一種高熱穩(wěn)定性的丙烷低溫催化燃燒催化劑及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)
近代以來，隨著城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展，揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的排放量大幅度增長。揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)通常是指在大氣壓力(101.325 kPa)下沸點(diǎn)低于260℃的有機(jī)化合物。揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的大量排放導(dǎo)致了許多不可避免的環(huán)境問題，例如霧霾，光化學(xué)煙霧等。除了環(huán)境危害，部分揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)有毒，且致癌。因此對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的污染治理刻不容緩。揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的絕大多數(shù)由烴類、苯、甲苯、鹵代烴等組成。而其中，線性短鏈烷烴是最難消除的一類，其主要是通過汽車尾氣排放產(chǎn)生。汽車有害排放的控制是世界各國面臨的最緊迫的問題之一。據(jù)報(bào)道，在冷啟動(dòng)過程中，盡管使用了三元催化器(TWCs)，仍有相當(dāng)數(shù)量(50-80%)的CO和烴類(HCs)被釋放到空氣中。對(duì)汽車尾氣的有效治理，能大幅度控制VOCs的排放。
線狀短鏈烷烴中的代表性烷烴是丙烷。由于其分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，其去除難度較大，且丙烷分子不易被吸收，造成大量丙烷排放到空氣中，對(duì)大氣造成污染。
現(xiàn)有技術(shù)中，研究最多的催化氧化丙烷的催化劑多為貴金屬，約75%是鈀、鉑等貴金屬催化劑，它們雖然催化活性好，但它們存在諸多弊端，例如燃燒溫度高導(dǎo)致燒結(jié)率高、易揮發(fā)、易中毒、價(jià)格昂貴等，基于此，人們迫切希望尋找能取代貴金屬催化劑的非貴金屬催化劑。因此，強(qiáng)烈建議開發(fā)具有良好的低溫催化燃燒活性的催化劑來去除丙烷，同時(shí)希望此催化劑能在高溫下保持穩(wěn)定，循環(huán)使用次數(shù)高。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種高熱穩(wěn)定性的丙烷低溫催化燃燒的催化劑及其制備方法與應(yīng)用，此催化劑不僅可實(shí)現(xiàn)丙烷低溫催化燃燒為二氧化碳，同時(shí)催化劑還能在較高溫度穩(wěn)定存在。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下，本發(fā)明提出了一種高熱穩(wěn)定性的丙烷低溫催化燃燒催化劑，其特征在于，所述催化劑為負(fù)載量1%-50% 的Co3O4/SmMn2O5，所述催化劑的高溫?zé)岱€(wěn)定性溫度為400℃-1000℃。所述催化劑可以在400℃-1000℃條件下循環(huán)24 h且催化劑不發(fā)生形變。
進(jìn)一步的，所述催化劑為負(fù)載量30%的Co3O4/SmMn2O5。所述催化劑的高溫?zé)岱€(wěn)定性溫度為800℃。
本發(fā)明還提供了該催化劑的應(yīng)用，其特征在于，用于丙烷催化燃燒完全氧化為二氧化碳。
進(jìn)一步的，所述丙烷催化燃燒溫度為200-230℃。
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