CN103638936B - 用于净化工业有机废气的尖晶石-钙钛矿复合催化剂及其制备方法 - Google Patents
用于净化工业有机废气的尖晶石-钙钛矿复合催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103638936B CN103638936B CN201310721656.8A CN201310721656A CN103638936B CN 103638936 B CN103638936 B CN 103638936B CN 201310721656 A CN201310721656 A CN 201310721656A CN 103638936 B CN103638936 B CN 103638936B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- cuco
- lacoo
- ceo
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229910016507 CuCo Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 9
- 239000006255 coating slurry Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 2
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 claims description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
用于净化工业有机废气的尖晶石-钙钛矿复合催化剂及其制备方法，包括CuCo2O4、LaCoO3、CeO2和堇青石蜂窝陶瓷载体，通过将CuCo2O4、LaCoO3、CeO2、硅溶胶粘合剂分两次涂覆到堇青石蜂窝陶瓷载体表面得到该催化剂，其中CuCo2O4、LaCoO3、CeO2的总质量为每升蜂窝载体催化剂涂覆50g，硅溶胶以SiO2计为每升催化剂涂覆10g。采用CuCo2O4、LaCoO3、CeO2的组合和双涂层技术，提高了催化剂的挥发性有机物的氧化能力。而且该催化剂为用于净化工业有机废气的非贵金属催化剂，使用成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学催化剂，特别涉及一种用于净化工业有机废气的尖晶石-钙钛矿复合催化剂及其制备方法。
背景技术
石油化工、涂料、金属制品涂装、印刷、制药、皮革、纺织印染等行业的生产过程，都会释放出甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙酸乙酯、丙酮等挥发性有机化合物（简称VOCs）。当前，挥发性有机物是造成大气污染的主要有害物之一，也是造成光化学污染，形成细颗粒物（PM2.5）的主要来源，对人民生活0来了严重的影响。
催化燃烧是净化挥发性有机废气最有效的方法之一，在催化剂的作用下，使有机废气在较低温度发生氧化反应，生成二氧化碳和水，同时放出热量。催化燃烧技术对挥发性有机物的应用范围广，几乎能处理所有的VOCs，由于反应温度较低（～350℃），可以避免直接燃烧带来的NOx二次污染。
目前，用于净化工业废气的催化剂，大多采用堇青石蜂窝陶瓷载体，在蜂窝陶瓷表面涂覆氧化铝、氧化铈、氧化锆等复合氧化物作为第二载体，再采用浸渍法负载贵金属Pd或Pt。由于贵金属资源缺乏，价格昂贵，使得贵金属催化剂的使用受到限制。因此，为了降低催化剂成本，非贵金属催化剂的研究越来越受到关注。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有工业有机废气贵金属催化剂价格较贵的不足，提供一种性能优异的用于净化工业有机废气的尖晶石-钙钛矿复合催化剂及其制备方法。
为解决该技术问题，本发明采用的技术方案为：
用于净化工业有机废气的尖晶石-钙钛矿复合催化剂，包括CuCo2O4、LaCoO3、CeO2和堇青石蜂窝陶瓷载体，通过将CuCo2O4、LaCoO3、CeO2、硅溶胶粘合剂分两次涂覆到堇青石蜂窝陶瓷载体表面得到该催化剂，其中CuCo2O4、LaCoO3、CeO2的总质量为每升蜂窝载体催化剂涂覆50g，硅溶胶以SiO2计为每升催化剂涂覆10g。
该催化剂的具体的制备方法为：
催化剂分两次涂覆制备：第一次涂覆浆料为CuCo2O4、硅溶胶粘合剂（按二氧化硅计算）的质量比为5:1，总质量为每升蜂窝载体催化剂涂覆30g。第二次涂覆浆料为LaCoO3、CuCo2O4、CeO2、硅溶胶粘合剂（按二氧化硅计算）3:1:1:1，总质量为每升蜂窝载体催化剂涂覆30g。将上述混合均匀的浆料依次均匀涂覆的堇青石蜂窝陶瓷载体上，并用高压气体吹出蜂窝陶瓷载体孔隙内多余的浆液，经110℃干燥，500℃焙烧，制得尖晶石-钙钛矿复合催化剂。
所述浆料用水稀释后通过球磨4小时。其中涂覆浆料用浓硝酸将酸度调至pH=4.0。
本发明催化剂，采用CuCo2O4、LaCoO3、CeO2的组合和双涂层技术，提高了催化剂的挥发性有机物的氧化能力。而且该催化剂为用于净化工业有机废气的非贵金属催化剂，使用成本较低。
具体实施方式
实施例1
（1）第一涂层：称取CuCo2O4尖晶石100g和硅溶胶粘合剂100g（按二氧化硅计20g），加550ml去离子水稀释后球磨4小时，用浓硝酸将酸度调至pH=4.0。将堇青石蜂窝陶瓷载体（200目，外型100mm*100mm*40mm）浸渍上述浆料，并用高压气体吹出蜂窝陶瓷载体孔隙内多余的浆液。然后经110℃干燥，500℃焙烧4小时。第一涂层的涂覆量为30g/L。
（2）第二涂层：称取LaCoO3钙钛矿石60g、CuCo2O4尖晶石20g、CeO220g和硅溶胶粘合剂100g（按二氧化硅计20g），加420ml去离子水稀释后球磨4小时。再用浓硝酸将浆液酸度调至pH=4.0。将涂有第一层氧化物堇青石蜂窝陶瓷载体浸渍上述浆料，并用高压气体吹出蜂窝陶瓷载体孔隙内多余的浆液。然后、经110℃干燥，500℃焙烧4小时，得到本发明的催化剂。第二涂层的涂覆量为30g/L。催化剂活性评价结果见表1。
催化剂活性评价条件，空速为10000h-1，测量温度为气体进入催化剂床层的温度，反应气体的含氧量为21%，模拟有机反应物选择甲苯、乙酸乙酯、丙酮、苯乙烯。催化性能以有机物转化率达到99%的最低反应温度T99表示。
表1：实施例1整体式Pd催化剂的性能
比较例1
催化剂的制备方法与实施例1相同，只负载第一涂层，所制得的比较催化剂的催化性能见表2。催化剂评价条件与实施例1相同。
表2：比较例1整体式Pd催化剂的性能
比较例2
催化剂的制备方法与实施例1相同，只负载第二涂层，所制得的比较催化剂的催化性能见表3。催化剂评价条件与实施例1相同。
表3：比较例2整体式Pd催化剂的性能
由此可见，本发明的催化剂对于工业有机废气有较好的催化净化效果，实施例1催化剂的催化净化效果更好。催化剂具有制备工艺简单，成本低、废气适用范围大等特点。
Claims (3)
1.用于净化工业有机废气的尖晶石-钙钛矿复合催化剂，包括CuCo2O4、LaCoO3、CeO2和堇青石蜂窝陶瓷载体，其特征在于：通过将CuCo2O4、LaCoO3、CeO2、硅溶胶粘合剂分两次涂覆到堇青石蜂窝陶瓷载体表面得到该催化剂，其中CuCo2O4、LaCoO3、CeO2的总质量为每升蜂窝载体催化剂涂覆50g，硅溶胶以SiO2计为每升催化剂涂覆10g。
2.权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
催化剂分两次涂覆制备：第一次涂覆浆料为CuCo2O4、按二氧化硅计算的硅溶胶粘合剂的质量比为5:1，总质量为每升蜂窝载体催化剂涂覆30g，第二次涂覆浆料为LaCoO3、CuCo2O4、CeO2、按二氧化硅计算的硅溶胶粘合剂的质量比为3:1:1:1，总质量为每升蜂窝载体催化剂涂覆30g，将混合均匀的浆料依次均匀涂覆在堇青石蜂窝陶瓷载体上，并用高压气体吹出蜂窝陶瓷载体孔隙内多余的浆液，经110℃干燥，500℃焙烧，制得催化剂。
3.权利要求2所述制备方法，其特征在于：所述浆料用水稀释后通过球磨4小时，其中涂覆浆料用浓硝酸将酸度调至pH＝4.0。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310721656.8A CN103638936B (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 用于净化工业有机废气的尖晶石-钙钛矿复合催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310721656.8A CN103638936B (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 用于净化工业有机废气的尖晶石-钙钛矿复合催化剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103638936A CN103638936A (zh) | 2014-03-19 |
| CN103638936B true CN103638936B (zh) | 2015-12-09 |
Family
ID=50244303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310721656.8A Expired - Fee Related CN103638936B (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 用于净化工业有机废气的尖晶石-钙钛矿复合催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103638936B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106824196A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-13 | 浙江大学 | 一种碳烟和氮氧化物协同脱除的船用催化剂及其制备方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108043473A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-18 | 杭州凯明催化剂股份有限公司 | 一种适用于VOCs催化燃烧的蜂窝陶瓷载体催化剂及其制备方法 |
| CN109248714B (zh) * | 2018-10-12 | 2021-09-21 | 南京德普瑞克催化器有限公司 | 一种低反应温度、低劣化金属丝网催化器的制作工艺 |
| CN114452983B (zh) * | 2021-11-18 | 2024-06-21 | 杭州同晨环保科技有限公司 | 一种钙钛矿与尖晶石复合型臭氧分解催化剂 |
| CN116571271B (zh) * | 2023-07-14 | 2023-11-03 | 无锡威孚环保催化剂有限公司 | 一种适于处理多种VOCs的非贵金属催化剂及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101947456B (zh) * | 2010-08-19 | 2013-02-13 | 华南理工大学 | 一种整体式汽车尾气净化催化剂及其制备方法 |
| CN102240557B (zh) * | 2011-05-12 | 2013-06-19 | 南京工业大学 | 一种处理工业废气的含镍铁锰复合氧化物催化剂及其制备方法 |
| CN102728377B (zh) * | 2012-04-12 | 2016-08-03 | 永康市奥鑫科技有限公司 | 一种稀土钙钛矿型催化剂及其制备方法 |
-
2013
- 2013-12-24 CN CN201310721656.8A patent/CN103638936B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106824196A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-13 | 浙江大学 | 一种碳烟和氮氧化物协同脱除的船用催化剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103638936A (zh) | 2014-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103240083B (zh) | 用于净化工业有机废气的整体式Pd催化剂及其制备方法 | |
| CN103831104B (zh) | 用于净化工业有机废气的整体式Pd-Pt催化剂及其制备方法 | |
| JP7206045B2 (ja) | 排気システム用の亜酸化窒素除去触媒 | |
| CN107223072B (zh) | 用于排气系统的一氧化二氮脱除催化剂 | |
| CN103638936B (zh) | 用于净化工业有机废气的尖晶石-钙钛矿复合催化剂及其制备方法 | |
| CN101380574B (zh) | 一种室温催化完全氧化甲醛的催化剂 | |
| CN102631917B (zh) | 一种柴油车尾气净化氧化催化剂及其制备方法 | |
| CN101811046B (zh) | 一种净化有机废气的贵金属整体式催化剂及其制备方法 | |
| JP2016511139A5 (ja) | 酸化窒素を酸化するための触媒物品を含むシステム | |
| RU2018128390A (ru) | Дизельный катализатор окисления, содержащий наночастицы металла платиновой группы | |
| KR20150091343A (ko) | 암모니아 산화 촉매 | |
| RU2015109149A (ru) | ЦЕОЛИТНЫЕ ПРОМОТИРОВАННЫЕ V/Ti/W КАТАЛИЗАТОРЫ | |
| JP6299049B2 (ja) | 耐珪素被毒性に優れた排ガス浄化用触媒 | |
| CN104492471A (zh) | 一种中低温scr脱硝介孔分子筛催化剂及其制备和应用方法 | |
| CN101069849A (zh) | 一氧化碳和挥发性有机化合物氧化分解催化剂 | |
| CN102909020A (zh) | 一种耐硫催化燃烧催化剂及其制备方法 | |
| CN102357361A (zh) | 一种催化净化含氨废气的整体式催化剂制备方法及应用 | |
| CN103861589A (zh) | 用于净化工业有机废气的莫来石负载Pd催化剂及其制备方法 | |
| JP2023543697A (ja) | Ｓｃｒ触媒組成物及び該触媒組成物を含むｓｃｒ触媒物品 | |
| CN110314531A (zh) | 一种VOCs吸附-电热催化耦合功能组件及其制备方法 | |
| JP2005144334A5 (zh) | ||
| JP5987855B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| US9527071B2 (en) | SCR catalyst and method of preparation thereof | |
| CN111151247A (zh) | 一种负载型催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN104148102A (zh) | 一种用于挥发性有机废气净化的复合光催化剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151209 Termination date: 20161224 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |