可消除CO的负载型非贵金属耦合催化剂、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了可消除CO的负载型非贵金属耦合催化剂、制备方法及应用。本发明专利技术负载型非贵金属耦合催化剂能够对CO进行催化氧化并原位吸附其转化成的CO2，能够达到较好的CO消除效果，适用于井下煤矿等密闭空间需要严格控制CO浓度的工况。本发明专利技术的负载型非贵金属耦合催化剂使用的为非贵金属材料，不会造成成本增加和资源浪费。和资源浪费。和资源浪费。

【技术实现步骤摘要】
可消除CO的负载型非贵金属耦合催化剂、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及CO消除
，尤其涉及一种可消除CO的负载型非贵金属耦合催化剂、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]封闭空间是一种与外界部分或完全隔离，具有有限或受限出入口的特殊空间形式，空间密闭易导致内部空气质量劣化，对进入其中的人员生命健康安全造成极大威胁。井下煤矿是一种封闭空间，其内部空气中含有有毒气体CO，CO主要是来自于采空区煤炭自燃产生的CO，或者是巷道中煤壁自燃产生的CO，或者是放炮、火灾、爆炸等产生的CO。当空气中CO浓度达到13％
‑
75％时，能引起燃烧和爆炸，且CO的毒性很强，吸入人体后，就阻碍了氧和血色素的结合，使得人体各部分组织和细胞产生缺氧，引起中毒、窒息以致死亡。煤矿安全规程规定矿井空气中CO的最高允许浓度为0.0024％。目前，井下煤矿中对CO浓度的控制方法主要为减少CO的产生，对已经产生并积累的CO并没有较好地消除方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术的实施例提出一种可消除CO的负载型非贵金属耦合催化剂、制备方法及应用。
[0005]一方面，本专利技术提出了一种可消除CO的负载型非贵金属耦合催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)将一定量的Cu(NO3)2·
H2O和Co(NO3)2溶解于去离子水中得到均匀溶液；
[0007](2)将一定量的CeO2浸入到所述均匀溶液中并搅拌，所得悬浊液经干燥、煅烧得到CuCoCe负载型催化剂；
[0008](3)将所述CuCoCe负载型催化剂浸渍在一定浓度的CO2吸附剂的溶液中，所得悬浊液经干燥、煅烧得到耦合催化剂。
[0009]在一些实施例中，所述CuCoCe负载型催化剂中铜钴氧化物为主要活性组分，氧化铈为载体。
[0010]在一些实施例中，所述CuCoCe负载型催化剂中Cu元素与Co元素的含量和为12wt％～16wt％。
[0011]在一些实施例中，所述CuCoCe负载型催化剂中Cu元素与Co元素的质量比为1：0.2～9。
[0012]在一些实施例中，所述步骤(2)和所述步骤(3)中煅烧温度为200℃～400℃；煅烧时间为3～10h。
[0013]在一些实施例中，所述CO2吸附剂为KOH、LiOH或K2CO3。
[0014]在一些实施例中，所述耦合催化剂中所述CO2吸附剂的含量为8wt％～12wt％。
[0015]另一方面，本专利技术提出了一种可消除CO的负载型非贵金属耦合催化剂，该耦合催
化剂由本专利技术提出的可消除CO的负载型非贵金属耦合催化剂的制备方法制备得到。
[0016]另一方面，本专利技术提出了一种可消除CO的负载型非贵金属耦合催化剂的应用，将利用本专利技术提出的可消除CO的负载型非贵金属耦合催化剂的制备方法制备得到的耦合催化剂应用于催化氧化消除CO。
[0017]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0018]本专利技术负载型非贵金属耦合催化剂能够对CO进行催化氧化并原位吸附其转化成的CO2，能够达到较好的CO消除效果，可用于CO的消除，适用于井下煤矿等密闭空间需要严格控制CO浓度的工况。
[0019]本专利技术的负载型非贵金属耦合催化剂使用的为非贵金属材料，不会造成成本增加和资源浪费。
附图说明
[0020]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0021]图1为催化剂性能测试系统示意图；
[0022]图2为负载型催化剂和非负载型催化剂的CO转化率曲线图；
[0023]图3为耦合催化剂和非耦合催化剂的CO2生成率曲线图。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0025]实施例1：
[0026]称取2.2gCu(NO3)2·
2H2O和1.8gCo(NO3)2并放置于容量瓶中，向容量瓶中加入50ml去离子水，充分搅拌至溶解得到均匀溶液；称取9gCeO2，将CeO2浸入到均匀溶液中并充分搅拌，由于CeO2不溶于水，充分搅拌后得到悬浊液，将得到的悬浊液在90℃条件下烘干5h后，在N2保护下，320℃煅烧4h，得到CuCoCe负载型催化剂；称取1.5gLiOH并将其溶于30ml去离子水中形成溶液，将CuCoCe负载型催化剂浸渍在LiOH溶液中搅拌得到悬浊液，将该悬浊液在90℃条件下烘干5h后，在N2保护下，320℃煅烧5h，得到LiOH与CuCoCe负载型催化剂的耦合催化剂。
[0027]实施例2：
[0028]称取2gCu(NO3)2·
2H2O和1.5gCo(NO3)2并放置于容量瓶中，向容量瓶中加入50ml去离子水，充分搅拌至溶解得到均匀溶液；称取8gCeO2，将CeO2浸入到均匀溶液中并充分搅拌，由于CeO2不溶于水，充分搅拌后得到悬浊液，将得到的悬浊液在90℃条件下烘干5h后，在N2保护下，400℃煅烧3h，得到CuCoCe负载型催化剂；称取1gK2CO3并将其溶于30ml去离子水中形成溶液，将CuCoCe负载型催化剂浸渍在K2CO3溶液中搅拌得到悬浊液，将该悬浊液在90℃条件下烘干6h后，在N2保护下，300℃煅烧5h，得到K2CO3与CuCoCe负载型催化剂的耦合催化剂。
[0029]实施例3：
[0030]称取1.5gCu(NO3)2·
2H2O和1gCo(NO3)2并放置于容量瓶中，向容量瓶中加入30ml去离子水，充分搅拌至溶解得到均匀溶液；称取6gCeO2，将CeO2浸入到均匀溶液中并充分搅拌，由于CeO2不溶于水，充分搅拌后得到悬浊液，将得到的悬浊液在90℃条件下烘干5h后，在N2保护下，300℃煅烧5h，得到CuCoCe负载型催化剂；称取1gKOH并将其溶于30ml去离子水中形成溶液，将CuCoCe负载型催化剂浸渍在KOH溶液中搅拌得到悬浊液，将该悬浊液在90℃条件下烘干6h后，在N2保护下，300℃煅烧5h，得到KOH与CuCoCe负载型催化剂的耦合催化剂。
[0031]对比例：
[0032]称取2.2gCu(NO3)2·
2H2O、1.8gCo(NO3)2、21gCe(NO3)3·
6H2O溶于60ml去离子水中形成混合溶液，滴加Na2CO3溶液，过滤洗涤得到沉淀物质，将沉淀物质在90℃条件下烘干2h后，在N2保护下，320℃煅烧4h，得到CuCoCe非负载型催化剂；通过在固定床内分层填充CuCoCe非负载型催化剂和CO2吸附剂LiOH的方式得到非耦合催化剂样品作为对比。
[0033]实施例4：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可消除CO的负载型非贵金属耦合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将一定量的Cu(NO3)2·
2H2O和Co(NO3)2溶解于去离子水中得到均匀溶液；(2)将一定量的CeO2浸入到所述均匀溶液中并搅拌，所得悬浊液经干燥、煅烧得到CuCoCe负载型催化剂；(3)将所述CuCoCe负载型催化剂浸渍在一定浓度的CO2吸附剂的溶液中，所得悬浊液经干燥、煅烧得到耦合催化剂。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述CuCoCe负载型催化剂中铜钴氧化物为主要活性组分，氧化铈为载体。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述CuCoCe负载型催化剂中Cu元素与Co元素的含量和为12wt％～16wt％。4.如权利要求3所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯家良，支永东，史庆科，李玉红，胡学瑞，何双虎，崔国勋，杨旭东，康汉丰，包鸿飞，
申请(专利权)人：华亭煤业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：