System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法技术_技高网
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一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法技术

技术编号:44463092 阅读:0 留言:0更新日期:2025-03-04 17:36
本发明专利技术涉及复合催化剂技术领域,尤其涉及一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿‑分子筛复合催化剂的制备方法,包括:步骤S1、将一定比例的稀土盐、过渡金属盐、碱土盐与络合试剂和少量去离子水直接混合,搅拌一段时间,形成粘浆状,得到混合物;步骤S2、将步骤S1混合物直接置于马弗炉中煅烧,以一定的升温速率升温至一定温度,维持一段时间,即可获得导电型钙钛矿;步骤S3、将分子筛超声分散于70%乙醇溶液中,加入上述步骤S2获得的导电型钙钛矿,搅拌一段时间,烘干,得导电钙钛矿‑分子筛复合催化剂。本发明专利技术制备得到的复合催化剂具有较高的结构稳定性、较强的催化活性和较低的操作温度,能够促进VOCs的高效低温降解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合催化剂,尤其涉及一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法


技术介绍

1、随着工业化进程的加速,大量有机废气,特别是vocs被释放到大气中,严重污染环境并对人体健康造成威胁。vocs包括多种有毒有害物质,是大气污染的主要成分之一,其治理成为环境保护领域的重要课题。传统的vocs治理方法,如吸附法、冷凝法和催化燃烧法等,存在能耗高、处理效率低、设备复杂等问题,因此亟需开发更为高效、节能的处理技术。

2、近年来,电催化净化技术因其具有较低的操作温度、较高的催化效率和能量利用率,逐渐成为环境治理的一种重要技术手段。钙钛矿结构因其良好的导电性、催化活性及高稳定性,广泛应用于电催化反应中。钙钛矿氧化物,尤其是由稀土、碱土金属及过渡金属元素组成的钙钛矿材料,在电催化反应中显示出优异的电导性和耐高温性能,能够在较低温度下有效促进有机废气的降解。然而,单一的钙钛矿材料在vocs处理中的吸附能力和催化性能仍有所局限,尤其在处理高浓度有机废气时,催化剂的催化效率和稳定性面临挑战。

3、分子筛材料以其独特的多孔结构和高比表面积,在吸附和催化领域得到了广泛应用。分子筛能够提供大量的吸附位点,从而有效捕捉vocs分子,并通过与钙钛矿催化剂的协同作用,提高vocs的降解效率和处理能力。将钙钛矿材料与分子筛复合,既可以充分利用钙钛矿材料的导电性和催化性能,又能借助分子筛的高比表面积和孔隙结构增强对vocs的吸附与降解作用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其制备得到的复合催化剂具有较高的结构稳定性、较强的催化活性和较低的操作温度,解决了传统废气治理方法中的诸多不足。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:

3、一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,包括以下步骤:

4、步骤s1、将一定比例的稀土盐、过渡金属盐、碱土盐与络合试剂和少量去离子水直接混合,搅拌一段时间,形成粘浆状,得到混合物;

5、步骤s2、将步骤s1混合物直接置于马弗炉中煅烧,以一定的升温速率升温至一定温度,维持一段时间,即可获得导电型钙钛矿;

6、步骤s3、将分子筛超声分散于70%乙醇溶液中,加入上述步骤s2获得的导电型钙钛矿,搅拌一段时间,烘干,得导电钙钛矿-分子筛复合催化剂。

7、优选地,步骤s1中,所述的稀土盐、过渡金属盐和碱土盐均为硝酸盐、氯盐、乙酸盐、硫酸盐中的一种或多种混合物。

8、优选地,步骤s1中,所述的络合试剂为柠檬酸、乙二胺四乙酸等。

9、优选地,步骤s1中,所述的稀土盐为铼(re)、镧(la)、钐(sm)、钆(gd)、铈(ce)、铕(eu)、钬(ho)等的金属盐。

10、优选地,步骤s1中,所述的过渡金属盐为钒(v)、钛(ti)、锰(mn)、钌(ru)、铁(fe)、钴(co)、镍(ni)、铜(cu)、铅(pb)、锌(zn)、镉(cd)等的金属盐。

11、优选地,步骤s1中,所述的碱土盐为镁(mg)、钙(ca)、锶(sr)、钡(ba)等的金属盐。

12、优选地,步骤s1中,所述的稀土盐或碱土盐、过渡金属盐和络合试剂的摩尔比为1:1:(2~6),注入的少量去离子水含量为混合物总质量的5%-30%;搅拌时间为30~60 min,搅拌速率为100~1000 r/min。

13、优选地,步骤s2中,所述的煅烧升温速率为1~10 °c/min;所述的煅烧维持的恒温温度为800~1000 °c,煅烧恒温阶段的维持时间为3~12 h。

14、优选地,步骤s3中,所述的分子筛为y、zsm-5和β,分子筛质量为钙钛矿的1%~10%。

15、优选地,步骤s3中,所述的搅拌时间为30~60 min,搅拌速率为500~1000 r/min,烘干温度为60~120°c。

16、通过采用上述技术方案:该复合催化剂由稀土、碱土、过渡金属形成的钙钛矿氧化物与分子筛复合而成,钙钛矿具有良好的结构稳定性、导电性和催化活性,分子筛则通过其大比表面积和多孔结构为催化剂提供vocs吸附位点,促进有机废气的高效降解。其制备得到的复合催化剂具有较高的结构稳定性、较强的催化活性和较低的操作温度,解决了传统废气治理方法中的诸多不足,能够提升vocs的电催化降解效率。该复合催化剂不仅具有良好的环境适应性,还能在电热废气治理领域发挥重要作用,将带来显著的经济效益和社会效益。

17、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

18、1、与现有的单一催化剂相比,本专利技术制备得到的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂在低温条件下具有更高的voc降解效率,分子筛提供的丰富孔隙结构和大比表面积使得voc分子能够更有效地吸附,从而促进催化反应在较低温度下进行,显著降低了能源消耗。

19、2、本专利技术所采用的钙钛矿材料由稀土、碱土和过渡金属组成,赋予了催化剂优异的结构稳定性和耐烧结性,能够长时间保持催化活性,避免了传统催化剂在高温或长时间使用下催化性能下降的问题。

20、3、相较于传统热催化剂,本专利技术制备得到的复合催化剂能够更高效地利用电能,在电热协同作用下提供更为稳定的催化反应,适用于电热废气处理系统,表现出明显的节能优势。

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【技术保护点】

1.一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述的稀土盐、过渡金属盐和碱土盐均为硝酸盐、氯盐、乙酸盐、硫酸盐中的一种或多种混合物。

3.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述的络合试剂为柠檬酸、乙二胺四乙酸。

4.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述的稀土盐为铼、镧、钐、钆、铈、铕、钬金属盐。

5.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述的过渡金属盐(为钒、钛、锰、钌、铁、钴、镍、铜、铅、锌、镉金属盐。

6.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述的碱土盐为镁、钙、锶、钡金属盐。

7.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述的稀土盐或碱土盐、过渡金属盐和络合试剂的摩尔比为1:1:(2~6),注入的少量去离子水含量为混合物总质量的5%-30%;搅拌时间为30~60 min,搅拌速率为100~1000 r/min。

8.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述的煅烧升温速率为1~10 °C/min;所述的煅烧维持的恒温温度为800~1000 °C,煅烧恒温阶段的维持时间为3~12 h。

9.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述的分子筛为Y、ZSM-5和β,分子筛质量为钙钛矿的1%~10%。

10.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述的搅拌时间为30~60 min,搅拌速率为500~1000 r/min,烘干温度为60~120°C。

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【技术特征摘要】

1.一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述的稀土盐、过渡金属盐和碱土盐均为硝酸盐、氯盐、乙酸盐、硫酸盐中的一种或多种混合物。

3.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述的络合试剂为柠檬酸、乙二胺四乙酸。

4.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述的稀土盐为铼、镧、钐、钆、铈、铕、钬金属盐。

5.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述的过渡金属盐(为钒、钛、锰、钌、铁、钴、镍、铜、铅、锌、镉金属盐。

6.根据权利要求1所述的一种用于有机废气电催化净化的导电钙钛矿-分子筛复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述的碱土盐为镁、钙、锶、钡金属盐...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘立忠武会芳
申请(专利权)人:南通大学
类型:发明
国别省市:

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