一種一氧化碳低溫氧化催化劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種催化劑，特別設及一種一氧化碳低溫氧化催化劑。
【背景技術】
[0002] 可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)在已經成為人類社會的共識，是二十一世紀社會發(fā)展的方向，但是 環(huán)境污染問題是人類社會在可持續(xù)發(fā)展中面臨的重要問題。酸雨、水質污染、溫室效應、臭 氧空桐等問題已經成為全球關注的環(huán)境問題。隨著二十世紀現(xiàn)代工業(yè)的巨大發(fā)展，火力發(fā) 電廠、石油化工企業(yè)等現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的不斷增加，在極大的促進了社會發(fā)展的同時，也使得 能源消耗激增，制造和排放了大量的污染物，使進入大氣中的有害物質與日俱增。同時交通 運輸業(yè)的迅猛發(fā)展，私家車保有數(shù)量也大幅上升，汽車尾氣的排放也成為了城市空氣污染 中的重要來源。城市空氣污染與人們的日常生活息息相關，它已經成為現(xiàn)在社會中重要的 環(huán)境問題，影響范圍廣的大氣污染物主要包括：顆粒物質、二氧化硫、碳氧化物、控類、氮氧 化物等。城市空氣污染主要源自工業(yè)污染和交通污染，其中汽車尾氣排放占到城市空氣污 染的70 %W上，而CO是汽車尾氣中濃度最高的組分，城市大氣中的CO絕大部分都來自汽車 尾氣的排放。因此需要發(fā)展低溫條件下的高活性催化劑，在汽車尾氣排出氣缸進入大氣之 前，利用凈化裝置將其轉化為無害氣體。
[0003] CO是無色、無嗅、有毒的氣體，CO與人體血紅蛋白的結合能力是〇2的250倍，當CO 與空氣的體積比達到1:800時，就會使人半小時內死亡，因此，在采礦、煤工業(yè)等特殊的環(huán) 境中都需要佩戴防止CO中毒的面具。此外，在過濾式消防呼吸器，封閉式C〇2激光器中氣 體的純化，CO氣體傳感器，潛艇、航天器等密閉體系中微量CO的消除等方面都有重要的應 用。CO的消除主要有利用活性炭等多孔物質對CO進行吸附的物理消除法，和用催化劑還原 和氧化的化學消除法。物理消除時因吸附材質的吸附率低而使設備體積大，從而受到應用 限制。催化還原法是利用&等還原性氣體與CO反應生成具有利用價值的CH4或CH30H，是 理論上的最佳方法，但當前技術下難W實施。目前最佳的方法就是在環(huán)境溫度下將CO與化 催化氧化生成無毒的C〇2,但由于CO在空氣中的燃點較高（70(TC)，在常溫下必須用催化劑 來促進反應的進行。因此，CO的催化氧化設及工業(yè)、環(huán)保和人類生活的多個方面，與人們的 生活密切相關。

【發(fā)明內容】

[0004] 針對【背景技術】中存在的技術問題，本發(fā)明提供了一種一氧化碳低溫氧化催化劑。 本發(fā)明中的一氧化碳低溫氧化催化劑采用水熱-共沉淀法制備而成，可降低一氧化碳氧化 溫度，實現(xiàn)低溫氧化。
[0005] 本發(fā)明具體采用的技術解決方案是： W06] -種一氧化碳低溫氧化催化劑，其特征是，所述催化劑的化學式為： 1曰1xPrxNiiyC〇y〇3,其中，X范圍為：0. 35-0. 50、y范圍為：0. 28-0. 36。
[0007] 一氧化碳低溫氧化催化劑采用水熱-共沉淀法制備而成，其制備步驟包括：
[0008] (I)取I. 325-1. 622g硝酸銅；I. 372-1. 512g硝酸錯六水合物；I. 745-1. 928g硝酸 儀六水合物；0. 365-0. 492g硝酸鉆六水合物和20毫升去離子水配成混合水溶液。
[0009] 似向步驟（1)中得到的水溶液中加入3g模板劑，攬拌使原料與模板劑充分混合 溶解。
[0010] 做步驟似中得到的水溶液在攬拌的條件下加入沉淀劑，控制抑=11-12。 W11] (4)將步驟（3)中得到的溶液裝進水熱蓋在120°C的烘箱中反應5小時后將共沉 淀物過濾并反復洗涂，抽濾至中性，于120°C烘箱中干燥4小時，將共沉淀物研磨成均勻細 粒后置于750°C馬弗爐中般燒5個小時，即得LaixPrxNiiyC〇y〇3復合氧化物催化劑。
[0012] 其中，沉淀劑為氨水。
[0013] 模板劑為現(xiàn)有技術，在分子合成中起結構導向的作用，本發(fā)明中采用的模板劑為 化咯燒、乙二胺、正下胺中的一種。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0015] 1、本發(fā)明所提供的催化劑可降低一氧化碳氧化溫度，實現(xiàn)低溫氧化。
[0016] 2、本發(fā)明提供的是一種復合氧化物催化劑，在一氧化碳低溫氧化反應中，加入 催化劑后，一氧化碳在83°C條件下轉化率為98. 7%，反應20化后一氧化碳的轉化率為 96. 5%，具有較好的氧化催化性。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合具體的實施例進行進一步的說明 陽〇1引 實施例1
[0019] (1)按化學計量比配制，稱取1. 582g硝酸銅，1. 41?硝酸錯六水合物，1. 88?硝酸 儀六水合物，0. 4724g硝酸鉆六水合物和20毫升去離子水配成混合水溶液。
[0020] 似W正下胺為模板劑，向步驟（1)中得到的溶液加入相應量的3g模板劑，攬拌使 原料與模板劑充分混合溶解。
[0021] (3)W氨水為沉淀劑，在攬拌的條件下向步驟（2)中得到的溶液加入沉淀劑，控 制抑=11-12。
[00巧 （4)將步驟做得到的溶液裝進水熱蓋在120°C的烘箱中反應5小時后，將共沉淀 物過濾并反復洗涂，抽濾至中性，于120°C烘箱中干燥4小時，將共沉淀物研磨成均勻細粒 后置于750°C馬弗爐中般燒5個小時，即得1^曰。.6口'。.4化。.沁0。.203復合氧化物催化劑。 陽02；3] 1曰。.6?1"。.4化。.8〔〇。.2〇3催化劑的性能如下表所示：
[0024]
[00巧]催化劑活性評價： 陽026] 是在固定床流動反應裝置上進行的。
[0027]稱量0. 200g催化劑（40-60目）置于U型不誘鋼反應管中，反應管用溫度控制爐 加熱。反應前催化劑先在250°C下空氣中預處理30min。反應條件為：反應氣CO:空氣= 1:9、空速1200化1、常壓，氣相色譜儀在線分析，TCD檢測器、TDX柱。一氧化碳在83°C下轉 化率為98. 7%，反應20化后的一氧化碳的轉化率為96. 5%。
【主權項】
1. 一種一氧化碳低溫氧化催化劑，其特征是，所述催化劑的化學式為： La1JiPrxNi1yCoy03,其中，X范圍為：0? 35-0. 50、y范圍為：0? 28-0. 36。2. 根據(jù)權利要求1所述的一氧化碳低溫氧化催化劑，其特征是，所述的一氧化碳低溫 氧化催化劑采用水熱_共沉淀法制備而成。3. 根據(jù)權利要求2所述的一氧化碳低溫氧化催化劑，其特征是，所述的一氧化碳低溫 氧化催化劑的制備步驟包括： (1)取L 325-1. 622g硝酸鑭；L 372-1. 512g硝酸鐠六水合物；L 745-1. 928g硝酸鎳六 水合物；〇.365-0. 492g硝酸鈷六水合物和20毫升去離子水配成混合水溶液； (2) 向步驟（1)中得到的水溶液中加入3g模板劑，攪拌使原料與模板劑充分混合溶 解； (3)步驟⑵中得到的水溶液在攪拌的條件下加入沉淀劑，控制pH = 11-12 ; (4) 將步驟（3)中得到的溶液裝進水熱釜在120°C的烘箱中反應5小時后將共沉淀物 過濾并反復洗滌，抽濾至中性，于120°C烘箱中干燥4小時，將共沉淀物研磨成均勻細粒后 置于750°C馬弗爐中煅燒5個小時，即得La1JrxNi1yC〇y03復合氧化物催化劑。4. 根據(jù)權利要求3所述的一氧化碳低溫氧化催化劑，其特征是，所述的沉淀劑為氨水。
【專利摘要】一種一氧化碳低溫氧化催化劑，屬于氧化催化劑領域，其特征是，催化劑的化學式為：La1-XPrXNi1-yCoyO3，其中，x范圍為：0.35-0.50、y范圍為：0.28-0.36。采用水熱-共沉淀法制備而成。具有降低一氧化碳氧化溫度，實現(xiàn)低溫氧化的優(yōu)點。同時，在一氧化碳低溫氧化反應中，一氧化碳在83℃溫度條件下轉化率為98.7％，反應200h后催化劑的一氧化碳的轉化率為96.5％，在一氧化碳低溫氧化中具有較好的氧化催化性。
【IPC分類】B01J23/83
【公開號】CN105195157
【申請?zhí)枴緾N201510575607
【發(fā)明人】李凝, 滕俊江, 張曉華
【申請人】廣東石油化工學院
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月10日