【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多相催化氧化处理的催化剂的，具体涉及一种铁基催化剂及其制备方法以及在多相催化氧化处理有机废气中的应用。
技术介绍
1、工业排放的是vocs占比最大的人为排放源，包括石化、煤炭燃烧、煤化工、基础化学原料制造、树脂合成、造纸等行业。排放到环境空气中的vocs能够与大气中的氮氧化物发生光化学反应产生臭氧、过氧乙酰硝酸酯、醛类等有害物质，亦可转变为二次有机气溶胶，影响环境空气质量。
2、多相催化氧化是vocs的有效治理技术，该技术在吸收、吸附、催化、氧化四者共同作用下对vocs进行有效降解。其中，催化剂是多相催化氧化技术的核心部件，铁由于其廉价易得、来源广泛、能够催化氧化剂产生强氧化性的自由基，广泛被用作多相催化氧化的催化剂。然而，传统商用铁基催化剂存在铁离子易流失、催化剂比例易失调、室温下催化剂活性较低、催化剂易板结等缺陷。这些缺陷会导致多相催化氧化技术对vocs降解不稳定，催化剂使用寿命短等实际工业应用问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种铁基催化剂，以mno2为载体，ag、fe为催化剂活性组分，铁离子不易流失，催化剂活性高，且不易板结；本专利技术的目的之二在于提供一种铁基催化剂的制备方法，通过浸渍法使活性成分负载在载体上，步骤简单，适合大规模制备；本专利技术的目的之三在于提供一种铁基催化剂在多相催化氧化处理有机废气中的应用。
2、本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
3、一种铁基催化剂
4、所述催化剂活性成分包括ag和fe，且所述mno2固体载体中的mno2、fe和ag的质量比为(85～105)：(5～8)：(1～3)；优选为mno2：fe：ag＝100：(5～8)：(1～3)。
5、所述mno2固体载体中二氧化锰的质量百分含量为85～90％，所述mno2固体载体的比表面积为180～260mg/m3。
6、优选地，其特征在于，所述mno2固体载体的形状为圆柱形或圆球形，且所述mno2固体载体的直径为3～8mm。更优选地，选用直径为6mm圆柱形。
7、本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
8、所述的铁基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
9、(1)将铁盐和银盐与溶剂混合，得到铁盐和银盐混合溶液；
10、(2)将mno2固体载体在酸溶液中浸泡进行酸化处理，清洗后，再进行干燥；优选地，浸泡的时间为5～7h，更优选为6h；优选地，采用去离子水清洗到中性后，在70～90℃下干燥12～48h，更优选为在80℃下干燥24h。对载体进行酸化为mn基催化剂的预处理过程，能够扩大催化剂的比表面积，增加酸性活性位点，以及活性组分在催化剂上的负载量。
11、(3)将步骤(2)所得mno2固体载体置于步骤(1)所得铁盐和银盐混合溶液中浸渍，取出后进行干燥，煅烧，即得铁基催化剂。
12、优选地，所述步骤(1)中的铁盐为硫酸铁和/或硝酸铁。
13、优选地，所述步骤(1)中的银盐为硫酸银和/或硝酸银；更优选地，铁盐为fe(no3)3·9h2o，银盐为agno3。
14、优选地，所述步骤(1)中的铁盐和银盐混合溶液中，铁盐的浓度为0.5～0.7mol/l。
15、优选地，所述步骤(1)中的铁盐和银盐混合溶液中，银盐的浓度为0.04～0.15mol/l。
16、优选地，所述步骤(2)中的酸溶液为柠檬酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液中的至少一种；更优选地，酸溶液选用硝酸溶液。
17、优选地，所述步骤(2)中的酸溶液为柠檬酸溶液，且所述柠檬酸溶液的质量浓度为5～8％。
18、优选地，所述步骤(2)中的酸溶液为硫酸溶液，且所述硫酸溶液的质量浓度为4～8％。
19、优选地，所述步骤(2)中的酸溶液为硝酸溶液，且所述硝酸溶液的质量浓度为8～15％。
20、优选地，所述步骤(2)中，所述mno2固体载体与所述酸溶液的质量比为1：(2～3)。
21、优选地，所述步骤(3)中，所述mno2固体载体与所述铁盐和银盐混合溶液的质量比为1：(1.1～1.5)。
22、优选地，所述步骤(3)中，浸渍为：将mno2固体载体与铁盐和银盐混合溶液混合后，采用磁力搅拌和/或超声处理；
23、和/或，所述步骤(3)中干燥温度为80～100℃；
24、和/或，所述步骤(3)中煅烧的温度为400～550℃，煅烧的时间为4.5～6h。
25、本专利技术的目的之三采用如下技术方案实现：
26、所述铁基催化剂在多相催化氧化处理有机废气中的应用。
27、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
28、(1)本专利技术的铁基催化剂包括mno2固体载体和负载于所述mno2固体载体中的催化剂活性成分；所述催化剂活性成分包括ag和fe。催化剂中只含有mn、ag和fe三种成分，贵金属ag的掺杂能够在体系中能加快电子转移，增强fe～(2+)/fe～(3+)的氧化还原速率，显著提高催化剂的低温活性。贵金属ag和金属氧化物mno2之间的相互作用(mmoi)能够促进电子转移，提升催化剂的氧迁移能力，在金属氧化物和贵金属之间提供双活性位点，增强对vocs的降解去除。ag的掺杂能够维持催化剂体系内铁、锰元素价态动态平衡，延长催化剂的使用寿命。
29、(2)本专利技术的催化剂的制备方法是采用浸渍法使铁盐和银盐负载在酸化处后的mno2载体上，然后再进行干燥和煅烧，得到了固体状的催化剂，与常规实验室制得的粉末催化剂不同，固体状的催化剂不易流失，更易回收更适合工业应用。
30、(3)本专利技术的催化剂含有ag和fe，能够提高催化剂的还原性和氧迁移率，均能降低污染物催化氧化的反应温度和提升催化剂的降解效率。所以该催化剂适用于多相催化氧化处理有机废气。
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1.一种铁基催化剂，其特征在于，所述铁基催化剂包括MnO2固体载体和负载于所述MnO2固体载体中的催化剂活性成分；
2.如权利要求1所述的铁基催化剂，其特征在于，所述MnO2固体载体的形状为圆柱形或圆球形，且所述MnO2固体载体的直径为3～8mm。
3.如权利要求1所述的铁基催化剂，其特征在于，所述MnO2固体载体在负载前进行酸化处理。
4.权利要求1～3任一项所述的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的铁盐为硫酸铁和/或硝酸铁；
6.如权利要求4所述的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的酸溶液为柠檬酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液中的至少一种；
7.如权利要求4所述的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述MnO2固体载体与所述酸溶液的质量比为1：(2～3)。
8.如权利要求4所述的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述MnO2固体载体与所述铁盐和银盐混合溶液的质量比
9.如权利要求4所述的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，浸渍为：将MnO2固体载体与铁盐和银盐混合溶液混合后，采用磁力搅拌和/或超声处理；
10.权利要求1～3任一项所述铁基催化剂在多相催化氧化处理有机废气中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种铁基催化剂，其特征在于，所述铁基催化剂包括mno2固体载体和负载于所述mno2固体载体中的催化剂活性成分；
2.如权利要求1所述的铁基催化剂，其特征在于，所述mno2固体载体的形状为圆柱形或圆球形，且所述mno2固体载体的直径为3～8mm。
3.如权利要求1所述的铁基催化剂，其特征在于，所述mno2固体载体在负载前进行酸化处理。
4.权利要求1～3任一项所述的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的铁盐为硫酸铁和/或硝酸铁；
6.如权利要求4所述的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋世炜，陈浩卓，陈磊英，黄丽，陈玉兰，何佩君，
申请(专利权)人：广州尚洁环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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