一种用于催化氧化CO的MoSnCo催化剂及其制备方法技术

技术编号:31712960 阅读:19 留言:0更新日期:2022-01-01 11:17
一种用于催化氧化CO的MoSnCo催化剂及其制备方法,属于环境工程领域。本发明专利技术采用共沉淀法和浸渍法连用,制备以Co3O4、SnO2、MoO2作为活性组分,以W、Ce、Cr、Zr、Fe、Ni、V、Ti中的一种或两种及以上为助剂的复合型非贵金属低温CO催化剂。沉淀剂是氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢铵、氨水等碱性溶液中的一种或两种及以上。本发明专利技术制备工艺简单,且价格低于贵金属催化剂。该催化剂在120℃左右可实现CO完全转化,在60℃可以达到95%以上的去除效果,具有实际应用前景。具有实际应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于催化氧化CO的MoSnCo催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术是涉及一种用于催化氧化CO的催化剂及其制备方法,可用于去除烧结、焦化、锅炉等尾气中的CO,同时回收反应热,实现资源的高效利用,属于环境工程领域。

技术介绍

[0002]CO作为主要大气污染物之一,越来越受到人们的注意,各地纷纷出台了CO相关排放标准。CO处理技术中,催化氧化法是最有效去除CO的方法之一,而CO催化氧化技术中,催化剂是关键。因此研发出高性能CO氧化催化剂,是推动CO催化氧化技术应用的关键。
[0003]CN106732601A公开了一种用于废气净化的四氧化三钴纳米片催化剂及制备和应用,该专利技术利用水热法制备了四氧化三钴纳米片催化剂,该催化剂对CO表现出较高催化活性。CN105268440A公开了一种石墨烯负载氧化钴催化剂及其制备方法,该专利技术以乙酸钴和氧化石墨烯为原料,利用沉淀沉积法和水热法制备了石墨烯负载氧化钴催化剂,该催化剂在100℃可将CO完全转化。CN105233851A公开了一种g

C3N4负载氧化钴催化剂及其制备方法,该专利技术以乙酸钴和g

C3N4为原料,利用沉淀沉积法和水热法制备了g

C3N4负载氧化钴催化剂,该催化剂在122℃可将CO完全转化,且催化效果至少可维持在2400min。CN103599698A公开了氢氧化钴催化剂催化氧化一氧化碳的应用,该专利技术以纳米Co(OH)2作为催化剂,将其应用于CO催化氧化反应,其催化CO氧化活性高。氢氧化钴催化剂具有活性高,制备方法简单易行,成本低,有利于大规模推广之特点。
[0004]本研究针对钢铁行业烧结烟气温度特点,在120℃左右开发合适的CO催化剂。该催化剂在120℃以下可以实现CO完全转化,且放热明显。

技术实现思路

[0005]针对目前对于钢铁行业烧结烟气温度特点。本专利技术提供一种用于催化氧化CO的MoSnCo催化剂及其制备方法,该催化剂制备工艺简单,适于规模化生产,催化性能优良,在120℃以下即可实现CO完全转化。
[0006]本专利技术的技术方案如下:
[0007]一种用于催化氧化CO的MoSnCo催化剂,其特征在于,以Co3O4为主要的活性组分,同时添加共同活性组分,共同活性组分选自SnO2、MoO2中的一种或两种,以W、Ce、Cr、Zr、Fe、Ni、V、Ti中的一种或两种及以上为助剂的复合型非贵金属低温CO催化剂;催化剂各组分含量分别是:主要活性组分含量Co3O4为78~99.9wt%,共同活性组分SnO2或/和MoO2含量为0.1~20wt%,助剂含量为0~2wt%。
[0008]进一步优选共同活性组分至少为SnO2。
[0009]制备方法采用共沉淀法和浸渍法连用,沉淀剂是氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢铵、氨水等碱性溶液中的一种或两种及以上。具体上述一种用于催化氧化CO的MoSnCo催化剂的制备方法,包括如下步骤:
[0010](1)称取催化剂主要活性组分和共同活性组分对应的金属盐类或/和对应的金属
酸类物质如钼酸类原料,助剂对应的金属盐类或/和对应的金属酸类物质如钛酸类原料;
[0011](2)将步骤(1)中称好的部分原料加入去离子水搅拌溶解;
[0012](3)将步骤(2)所得溶液置于60~80℃的水浴中,超声搅拌;
[0013](4)配制沉淀剂,并在缓慢滴加到步骤(3)所得的前驱体溶液中,待沉淀完全(pH值为8~10)后停止滴加沉淀剂;
[0014](5)步骤(4)所得悬浊液在60~80℃的水浴中,超声搅拌2~6小时;
[0015](6)步骤(5)所得沉淀物用离心或抽滤等方式洗涤至中性(pH值为7);
[0016](7)将步骤(6)所得膏体加水搅拌均匀,再加入助剂溶液,于60~80℃的水浴中,超声搅拌2~6h;
[0017](8)将步骤(7)所得混合物烘干;
[0018](9)将步骤(8)烘干后的催化剂于300℃~600℃,空气气氛下焙烧1~5小时;
[0019](10)步骤(9)所得催化剂自然冷却后,密封干燥保存。
[0020]本专利技术优点如下:
[0021]1、本专利技术具有良好CO催化性能,120℃以下(尤其60

120℃)可实现CO的完全转化。
[0022]2、催化剂制备工艺简单,易于规模化生产和市场推广应用。
附图说明
[0023]图1为实例1、2、3、4、5中所得催化剂的CO催化性能图。
具体实施方式
[0024]下面结合实施例对本专利技术做进一步说明,但本专利技术并不限于以下实施例。
[0025]实例1:
[0026]称取37g乙酸钴,加入1.8g氯化亚锡和0.1g钼酸铵,加入去离子水搅拌溶解,将混合溶液置于超声清洗仪中,水浴加热到75℃,并继续搅拌30min。配制碳酸钠溶液,并逐滴加入到混合液中,待pH到10左右,停止加入碳酸钠溶液。搅拌4h后,用去离子水洗涤至中性(pH=7),将洗涤后的膏体烘干,在马弗炉中于400℃条件下焙烧4h,自然冷却至室温后,密封保存,记为1#样品。
[0027]实例2:
[0028]称取12g乙酸钴、1.2g氯化亚锡和0.05g钼酸铵,加入去离子水搅拌溶解,将混合溶液置于超声清洗仪中,水浴加热到75℃,并继续搅拌30min。配制碳酸钠溶液,并逐滴加入到混合液中,待pH到10左右,停止加入碳酸钠溶液。搅拌3h后,用去离子水洗涤至中性(pH=7),将洗涤后的膏体加水搅拌均匀,加入0.18g钨酸铵,在75℃条件下搅拌2h。搅拌均匀的混合物于110℃条件下烘干,在马弗炉中于420℃条件下焙烧3h,自然冷却至室温后,密封保存,记为2#样品。
[0029]实例3:
[0030]称取12g乙酸钴、1.2g氯化亚锡和0.05g钼酸铵,加入去离子水搅拌溶解,将混合溶液置于超声清洗仪中,水浴加热到75℃,并继续搅拌30min。配制碳酸钠溶液,并逐滴加入到混合液中,待pH到10左右,停止加入碳酸钠溶液。搅拌3h后,用去离子水洗涤至中性(pH=7),将洗涤后的膏体加水搅拌均匀,加入0.27g铬酸铵,在75℃条件下搅拌2h。搅拌均匀的混
合物于110℃条件下烘干,在马弗炉中于400℃条件下焙烧3h,自然冷却至室温后,密封保存,记为3#样品。
[0031]实例4:
[0032]称取24g乙酸钴0.24g氯化亚锡,加入去离子水搅拌溶解,将混合溶液置于超声清洗仪中,水浴加热到75℃,并继续搅拌30min。配制碳酸钠溶液,并逐滴加入到混合液中,待pH到10左右,停止加入碳酸钠溶液。搅拌3h后,用去离子水洗涤至中性(pH=7),将洗涤后的膏体烘干,在马弗炉中于420℃条件下焙烧3h,自然冷却至室温后,密封保存,记为4#样品。
[0033]测试例1:
[0034]分别以实例1中的1#催化剂、实例2中的2#催本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于催化氧化CO的MoSnCo催化剂,其特征在于,以Co3O4为主要的活性组分,同时添加共同活性组分,共同活性组分选自SnO2、MoO2中的一种或两种,以W、Ce、Cr、Zr、Fe、Ni、V、Ti中的一种或两种及以上为助剂的复合型非贵金属低温CO催化剂;催化剂各组分含量分别是:主要活性组分含量Co3O4为78~99.9wt%,共同活性组分SnO2或/和MoO2含量为0.1~20wt%,助剂含量为0~2wt%。2.按照权利要求1所述的一种用于催化氧化CO的MoSnCo催化剂,其特征在于,共同活性组分至少为SnO2。3.制备权利要求1或2所述的一种用于催化氧化CO的MoSnCo催化剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)称取催化剂主要活性组分和共同活性组分对应的金属盐类或/和对应的金属酸类物质如钼酸类原料,助剂对应的金属盐类或/和对应的金属酸类物质如钛酸类原料;(2)将步骤(1)中称好的部...

【专利技术属性】
技术研发人员:李坚蔡建宇樊星于泽辉赵靖强
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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