專利名稱：有機(jī)氣體凈化催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)氣體凈化催化劑的制備方法，采用γ-Al2O3作為載體，制備的催化劑能夠在較低溫度時(shí)高效處理有機(jī)氣體。屬于環(huán)境催化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是指在常溫下飽和蒸氣壓大于70Pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以內(nèi)的有機(jī)化合物，是產(chǎn)生大氣污染的最主要因素之一。VOCs種類繁多，分布面廣，主要來自于工業(yè)排放，根據(jù)美國環(huán)保局環(huán)境優(yōu)先污染物名錄，VOCs占總污染物的80％以上。日本1974年以來的環(huán)境普查表明，在檢出的環(huán)境化學(xué)毒物中，VOCs占總檢出毒物的70％。進(jìn)入工業(yè)化社會(huì)以來，由VOCs引發(fā)的生態(tài)災(zāi)難接踵而來。南極洲上空的臭氧洞、光化學(xué)煙霧、溫室效應(yīng)的強(qiáng)化都和VOCs有直接到關(guān)系。此外，部分VOCs還可直接引起人體癌變和動(dòng)植物中毒，嚴(yán)重威脅著人類的健康和生存環(huán)境！隨著VOCs污染范圍的不斷擴(kuò)大和人們對其危害的逐步認(rèn)識，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)在1991年11月通過了《VOCs跨國大氣污染議定書》，要求簽字國以1988年VOCs排放量為基準(zhǔn)，到1999年每年削減30％；1990年，美國修訂了清潔空氣法(CAA)，要求到2000年將VOCs的排放總量減少70％，并強(qiáng)調(diào)在未來8年要減少189種有毒化學(xué)品90％的排放(其中70％是VOCs)；我國1997年頒布并實(shí)施的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中，限定了苯、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機(jī)物的排放。
目前各國都在積極開發(fā)VOCs控制技術(shù)。因此，為滿足將來的排放法規(guī)，勢必發(fā)展新的凈化技術(shù)，而催化技術(shù)具有快速、均勻、高效等優(yōu)點(diǎn)的一個(gè)關(guān)鍵是催化劑必須在低溫時(shí)具有高活性，才能保證熱量被充分利用?，F(xiàn)有的催化劑需要處理溫度高，低溫時(shí)效果不理想；或者采用貴重金屬因而價(jià)格不菲且容易中毒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有機(jī)氣體凈化催化劑的制備方法，方法簡便，成本低廉，制得的催化劑能夠在較低溫度時(shí)高效處理有機(jī)氣體，處理后的氣體安全無害，不會(huì)對環(huán)境形成二次污染。
為實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明制備的催化劑采用γ-Al2O3作為載體，由MnO2粉和CuO粉按一定比例在制備過程中混合而得。首先取Al2O3、Na(OH)倒入蒸餾水中進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)后靜置的沉淀物真空過濾、洗滌后溶解于0.7％的硝酸中，加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值，再加入MnO2和CuO粉的混合物，然后過濾制粒，經(jīng)三次升溫干燥后自然冷卻至室溫得到所需催化劑。該催化劑具有低溫處理特性，能高效率實(shí)現(xiàn)有機(jī)物礦化處理。
本發(fā)明的催化劑制備方法具體如下(1)取Al2O3600克、320克Na(OH)(Na/Al比1.20)同時(shí)倒入1000克蒸餾水中，充分?jǐn)嚢璨⒕S持反應(yīng)溫度在65℃反應(yīng)1小時(shí)，在25攝氏度的環(huán)境溫度中放置24小時(shí)，使之沉淀；；(2)將上述沉淀物真空過濾后用0.1％的氨水洗滌，然后充分溶解于0.7％的硝酸中，得到溶液；(3)在溶液中加入NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH值為9-10.0，得到懸浮溶液；(4)將質(zhì)量比占懸浮溶液中懸浮物1-3％的MnO2和CuO粉充分混合后加至懸浮溶液中，其中MnO2和CuO粉的比例為1∶1-3∶2；(5)將步驟4的混合溶液過濾后制粒，然后在105℃下干燥12小時(shí)，升溫至360℃干燥1.5小時(shí)，650℃干燥2.5小時(shí)自然冷卻至室溫得到所需催化劑。
本發(fā)明制備的催化劑價(jià)格低廉，采用γ-Al2O3作為載體，在低溫下對有機(jī)氣體具有廣普的、良好的凈化效果，在高溫下穩(wěn)定，使用壽命長。本發(fā)明的催化劑可用于對各種油煙廢氣的凈化處理，尤其適合對家庭、餐飲業(yè)的生活油煙廢氣的凈化處理，處理后的氣體安全無害，不會(huì)對環(huán)境形成二次污染。本發(fā)明方法簡單易行，過程安全，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
以下通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1取Al2O3600克、320克Na(OH)(Na/Al比1.20)同時(shí)倒入1000克蒸餾水中，充分?jǐn)嚢璨⒕S持反應(yīng)溫度在65℃反應(yīng)1小時(shí)，在25攝氏度的環(huán)境溫度中放置24小時(shí)；將沉淀物真空過濾后用0.1％的氨水洗滌，然后充分溶解于0.7％的硝酸中；加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為10.0，得到懸浮溶液；將質(zhì)量比占懸浮溶液中懸浮物1％的MnO2和CuO粉(MnO2∶CuO＝3∶2)充分混合后加至懸浮液中；將混合溶液過濾后制粒；在105℃下干燥12小時(shí)，升溫至360℃干燥1.5小時(shí)，650℃干燥2.5小時(shí)自然冷卻至室溫得到所需催化劑。
采用所制備的催化劑，在處理溫度為200℃處理餐飲業(yè)油煙廢氣，總濃度為100mg/L左右，氣體催化劑接觸時(shí)間為3秒，治理后油煙廢氣總濃度降為2mg/L左右。
實(shí)施例2取Al2O3600克、320克Na(OH)(Na/Al比1.20)同時(shí)倒入1000克蒸餾水中，充分?jǐn)嚢璨⒕S持反應(yīng)溫度在65℃反應(yīng)1小時(shí)，在25攝氏度的環(huán)境溫度中放置24小時(shí)；將沉淀物真空過濾后用0.1％的氨水洗滌，然后充分溶解于0.7％的硝酸中；加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為10.0，得到懸浮溶液；將質(zhì)量比占懸浮溶液中懸浮物2％的MnO2和CuO粉(MnO2∶CuO＝3∶2)充分混合后加至懸浮液中；將混合溶液過濾后制粒；在105℃下干燥12小時(shí)，升溫至360℃干燥1.5小時(shí)，650℃干燥2.5小時(shí)自然冷卻至室溫得到所需催化劑。
采用所制備的催化劑，在處理溫度為200℃處理餐飲業(yè)油煙廢氣，總濃度為220mg/L左右，氣體催化劑接觸時(shí)間為3秒，治理后油煙廢氣總濃度降為5mg/L左右。
實(shí)施例3取Al2O3600克、320克Na(OH)(Na/Al比1.20)同時(shí)倒入1000克蒸餾水中，充分?jǐn)嚢璨⒕S持反應(yīng)溫度在65℃反應(yīng)1小時(shí)，在25攝氏度的環(huán)境溫度中放置24小時(shí)；將沉淀物真空過濾后用0.1％的氨水洗滌，然后充分溶解于0.7％的硝酸中；加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為10.0，得到懸浮溶液；將質(zhì)量比占懸浮溶液中懸浮物3％的MnO2和CuO粉(MnO2∶CuO＝3∶2)充分混合后加至懸浮液中；將混合溶液過濾后制粒；在105℃下干燥12小時(shí)，升溫至360℃干燥1.5小時(shí)，650℃干燥2.5小時(shí)自然冷卻至室溫得到所需催化劑。
采用所制備的催化劑，在處理溫度為200℃處理餐飲業(yè)油煙廢氣，總濃度為100mg/L左右，氣體催化劑接觸時(shí)間為3秒，治理后油煙廢氣總濃度降為1mg/L左右。
實(shí)施例4取Al2O3600克、320克Na(OH)(Na/Al比1.20)同時(shí)倒入1000克蒸餾水中，充分?jǐn)嚢璨⒕S持反應(yīng)溫度在65℃反應(yīng)1小時(shí)，在25攝氏度的環(huán)境溫度中放置24小時(shí)；將沉淀物真空過濾后用0.1％的氨水洗滌，然后充分溶解于0.7％的硝酸中；加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為10.0，得到懸浮溶液；將質(zhì)量比占懸浮溶液中懸浮物1％的MnO2和CuO粉(MnO2∶CuO＝1∶1)充分混合后加至懸浮液中；將混合溶液過濾后制粒；在105℃下干燥12小時(shí)，升溫至360℃干燥1.5小時(shí)，650℃干燥2.5小時(shí)自然冷卻至室溫得到所需催化劑。
采用所制備的催化劑，在處理溫度為200℃處理餐飲業(yè)油煙廢氣，總濃度為100mg/L左右，氣體催化劑接觸時(shí)間為3秒，治理后油煙廢氣總濃度降為5mg/L左右。
實(shí)施例5取Al2O3600克、320克Na(OH)(Na/Al比1.20)同時(shí)倒入1000克蒸餾水中，充分?jǐn)嚢璨⒕S持反應(yīng)溫度在65℃反應(yīng)1小時(shí)，在25攝氏度的環(huán)境溫度中放置24小時(shí)；將沉淀物真空過濾后用0.1％的氨水洗滌，然后充分溶解于0.7％的硝酸中；加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為10.0，得到懸浮溶液；將質(zhì)量比占懸浮溶液中懸浮物2％的MnO2和CuO粉(MnO2∶CuO＝1∶1)充分混合后加至懸浮液中；將混合溶液過濾后制粒；在105℃下干燥12小時(shí)，升溫至360℃干燥1.5小時(shí)，650℃干燥2.5小時(shí)自然冷卻至室溫得到所需催化劑。
采用所制備的催化劑，在處理溫度為200℃處理餐飲業(yè)油煙廢氣，總濃度為220mg/L左右，氣體催化劑接觸時(shí)間為3秒，治理后油煙廢氣總濃度降為13mg/L左右。
實(shí)施例6取Al2O3600克、320克Na(OH)(Na/Al比1.20)同時(shí)倒入1000克蒸餾水中，充分?jǐn)嚢璨⒕S持反應(yīng)溫度在65℃反應(yīng)1小時(shí)，在25攝氏度的環(huán)境溫度中放置24小時(shí)；將沉淀物真空過濾后用0.1％的氨水洗滌，然后充分溶解于0.7％的硝酸中；加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為10.0，得到懸浮溶液；將質(zhì)量比占懸浮溶液中懸浮物3％的MnO2和CuO粉(MnO2∶CuO＝1∶1)充分混合后加至懸浮液中；將混合溶液過濾后制粒；在105℃下干燥12小時(shí)，升溫至360℃干燥1.5小時(shí)，650℃干燥2.5小時(shí)自然冷卻至室溫得到所需催化劑。
采用所制備的催化劑，在處理溫度為200℃處理餐飲業(yè)油煙廢氣，總濃度為100mg/L左右，氣體催化劑接觸時(shí)間為3秒，治理后油煙廢氣總濃度降為7mg/L左右。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)氣體凈化催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)取Al2O3600克、320克Na(OH)同時(shí)倒入1000克蒸餾水中，其中Na/Al比為1.20，充分?jǐn)嚢璨⒕S持反應(yīng)溫度在65℃反應(yīng)1小時(shí)，在25攝氏度的環(huán)境溫度中放置24小時(shí)，使之沉淀；2)將上述沉淀物真空過濾后用0.1％的氨水洗滌，然后充分溶解于0.7％的硝酸中，得到溶液；3)在溶液中加入NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH值為9-10.0，得到懸浮溶液；4)將質(zhì)量比占懸浮溶液中懸浮物1-3％的MnO2和CuO粉充分混合后加至懸浮溶液中，其中MnO2和CuO粉的比例為1∶1-3∶2；5)將步驟4的混合溶液過濾后制粒，然后在105℃下干燥12小時(shí)，升溫至360℃干燥1.5小時(shí)，650℃干燥2.5小時(shí)自然冷卻至室溫得到所需催化劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有機(jī)氣體凈化催化劑的制備方法，催化劑以γ－Al
文檔編號B01J37/03GK1669654SQ200410099199
公開日2005年9月21日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者楊驥, 賈金平, 王亞林 申請人:上海交通大學(xué)