一氧化碳催化剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种一氧化碳催化剂及其制备方法和用途。该一氧化碳催化剂由包括载体、活性组分前驱体、扩孔剂和粘结剂的原料制备得到；其中，所述载体包括二氧化钛、三氧化二铝、二氧化锰和多孔载体，所述多孔载体选自硅藻土或膨润土中的一种或多种；所述载体的用量为75～85重量份；其中，所述活性组分前驱体包括1～8重量份铜氧化物前驱体、5～16重量份锰氧化物前驱体、1.5～10重量份钴氧化物前驱体和0.5～8重量份铈氧化物前驱体。该一氧化碳催化剂在较宽的窗口温度下对一氧化碳具有较高的转化率。率。

【技术实现步骤摘要】
一氧化碳催化剂及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及一种一氧化碳催化剂及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]一氧化碳是大气中的主要污染物之一，其严重威胁着人类的健康。各种含碳化石燃料的不完全燃烧，所产生的废气中含有大量的一氧化碳。将废气中的一氧化碳催化为二氧化碳是主要的处理方法。但这样的催化反应通常需要较高的温度，且使用的催化剂中通常含有贵金属元素，这增加了一氧化碳催化反应的危险性，且增加了处理成本。此外，一些废气中含有一定浓度的水蒸汽、硫氧化物、二氧化碳等，这需要催化剂具有较强的抗水、抗硫和抗碳沉积性能。
[0003]CN104785246A公开了一种负载型低温SCR催化剂。该催化剂以TiO2为载体，至少负载有活性组分Mn、Ce复合氧化物的Mn
‑
Ce
‑
M
‑
O
x
/TiO2，其中M代表Fe、Co、Cu、Cr、Zr、Al中的一种或多种元素。该催化剂适用于SCR催化，且耐水性、耐硫性较差。
[0004]CN105268452A公开了一种介孔负载型铜锰复合氧化物催化剂。该催化剂包括活性组分、助剂和载体负载。载体负载选自Al2O3、TiO2或SiO2的介孔氧化物。活性组分为铜锰复合氧化物。助剂采用CeO2、ZrO2或La2O3。该催化剂对甲醛具有较好的催化效果。
[0005]CN114160186A公开了一种同时脱除氮氧化物和一氧化碳的催化剂。该催化剂以酸改性的微孔或介孔材料为载体，载体负载有活性成分，活性组分包括铜、锰、钒、铈、铌、钴或铁的氧化物中的任意一种或至少两种组合。该催化剂在低温下对一氧化碳的催化性能较差，且耐水性、耐硫性较差。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种一氧化碳催化剂，该贵金属催化剂在较宽的窗口温度下对一氧化碳具有较高的转化率。进一步地，该一氧化碳催化剂具有较强的抗碳、抗水和抗硫性能。
[0007]本专利技术的另一个目的在于提供一种一氧化碳催化剂的制备方法。
[0008]本专利技术的再一个目的在于提供一种一氧化碳催化剂的用途。
[0009]一方面，本专利技术提供了一种一氧化碳催化剂，由包括载体、活性组分前驱体、扩孔剂和粘结剂的原料制备得到；
[0010]其中，所述载体包括二氧化钛、三氧化二铝、二氧化锰和多孔载体，所述多孔载体选自硅藻土或膨润土中的一种或多种；所述载体的用量为75～85重量份；
[0011]其中，所述活性组分前驱体包括1～8重量份铜氧化物前驱体、5～16重量份锰氧化物前驱体、1.5～10重量份钴氧化物前驱体和0.5～8重量份铈氧化物前驱体；铜氧化物前驱体的用量以CuO计，锰氧化物前驱体的用量以MnO2计，钴氧化物前驱体的用量以CoO计，铈氧化物前驱体的用量以CeO2计。
[0012]根据本专利技术的一氧化碳催化剂，优选地，所述活性组分中还包括0.05～1重量份镧
氧化物前驱体，镧氧化物前驱体的用量以La2O3计。
[0013]根据本专利技术的一氧化碳催化剂，优选地，所述活性组分中还包括0.3～1.5重量份钼氧化物前驱体，钼氧化物前驱体的用量以MoO3计。
[0014]根据本专利技术的一氧化碳催化剂，优选地，二氧化钛的用量为30～60重量份，三氧化二铝的用量为4～25重量份，二氧化锰的用量为10～35重量份，多孔载体的用量为1～10重量份。
[0015]根据本专利技术的一氧化碳催化剂，优选地，所述扩孔剂选自淀粉或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种，所述扩孔剂的用量为0.2～4重量份。
[0016]根据本专利技术的一氧化碳催化剂，优选地，所述粘结剂选自聚乙二醇或羟甲基纤维素，所述粘结剂的用量为0.5～5重量份。
[0017]根据本专利技术的一氧化碳催化剂，优选地，其特征在于，所述一氧化碳催化剂具有蜂窝状结构。
[0018]另一方面，本专利技术提供了上述一氧化碳催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0019](1)提供由包括载体、活性组分前驱体、扩孔剂和粘结剂的原料形成的泥料；
[0020](2)将泥料陈化，得到陈化产物；
[0021](3)将陈化产物成型，得到催化剂坯体；
[0022](4)将坯体干燥，得到干燥坯体；
[0023](5)将干燥坯体焙烧，得到一氧化碳催化剂。
[0024]根据本专利技术的制备方法，优选地，泥料的pH为6.5～9，泥料的含水量为15～45wt％；陈化温度为20～45℃，陈化时间为15～35h。
[0025]再一方面，本专利技术提供了上述一氧化碳催化剂在催化一氧化碳中的用途。
[0026]本专利技术的一氧化碳催化剂以二氧化钛、三氧化二铝、二氧化锰和多孔载体的组合物作为载体，这样能够提高催化剂的耐高温性能，拓宽催化剂的窗口温度，且能够提高催化剂的抗碳、抗硫和抗水性能。扩孔剂和粘结剂的加入能够使催化剂具有适当的孔隙结构和强度，提高催化剂的催化效果以及其抗碳、抗硫能力。由本专利技术的活性组分前驱体形成的催化剂，在较低的温度下即可达到较高的一氧化碳转化率，具有良好的低温催化性能，且在300℃的条件下，仍能够保持很高的催化活性，拓宽的催化剂的窗口温度；并且这样的活性组分前驱体能够提高催化剂的抗碳、抗硫和抗水性能。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0028]<一氧化碳催化剂>
[0029]本专利技术的一氧化碳催化剂由包括载体、活性组分前驱体、扩孔剂和粘结剂的原料制备得到。在某些实施方式中，制备一氧化碳催化剂的原料由载体、活性组分前驱体、扩孔剂和粘结剂组成。
[0030]载体
[0031]载体包括二氧化钛、三氧化二铝、二氧化锰和多孔载体。在某些实施方式中，载体由二氧化钛、三氧化二铝、二氧化锰和多孔载体组成。载体的用量为75～85重量份。在某些
实施方式中，载体的用量为76～79重量份。在另一些实施方式中，载体的用量为80～82重量份。
[0032]二氧化钛的用量可以为30～60重量份；优选为35～55重量份；更优选为40～50重量份。
[0033]三氧化二铝的用量可以为4～25重量份。在某些实施方式中，三氧化二铝的用量为5～10重量份。在另一些实施方式中，三氧化二铝的用量为12～18重量份。
[0034]二氧化锰的用量可以为10～35重量份。在某些实施方式中，二氧化锰的用量为19～26重量份。在另一些实施方式中，二氧化锰的用量为12～17重量份。
[0035]多孔载体选自硅藻土或膨润土中的一种或多种。在某些实施方式中，多孔载体为硅藻土。在另一些实施方式中，多孔载体为膨润土。多孔载体的用量为1～10重量份；优选为2～7重量份；更优选为3～4重量份。这样能使载体具有适当的孔隙结构，且能够保持催化剂的抗水、抗硫、抗碳和耐高温性能。
[0036]上述原料形成的载体具有良好的抗水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一氧化碳催化剂，其特征在于，所述一氧化碳催化剂由包括载体、活性组分前驱体、扩孔剂和粘结剂的原料制备得到；其中，所述载体包括二氧化钛、三氧化二铝、二氧化锰和多孔载体，所述多孔载体选自硅藻土或膨润土中的一种或多种；所述载体的用量为75～85重量份；其中，所述活性组分前驱体包括1～8重量份铜氧化物前驱体、5～16重量份锰氧化物前驱体、1.5～10重量份钴氧化物前驱体和0.5～8重量份铈氧化物前驱体；铜氧化物前驱体的用量以CuO计，锰氧化物前驱体的用量以MnO2计，钴氧化物前驱体的用量以CoO计，铈氧化物前驱体的用量以CeO2计。2.根据权利要求1所述的一氧化碳催化剂，其特征在于，所述活性组分中还包括0.05～1重量份镧氧化物前驱体，镧氧化物前驱体的用量以La2O3计。3.根据权利要求1所述的一氧化碳催化剂，其特征在于，所述活性组分中还包括0.3～1.5重量份钼氧化物前驱体，钼氧化物前驱体的用量以MoO3计。4.根据权利要求1所述的一氧化碳催化剂，其特征在于，二氧化钛的用量为30～60重量份，三氧化二铝的用量为4～25重量份，二氧化锰的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文昕，杨南，
申请(专利权)人：中晶环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：