轉(zhuǎn)化率95.7% ;125°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率100%。
[0022]實(shí)施例4:
介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑CuMn0x_Ce02/Ti02 (簡記CMCT)包括有以下組分:70%的Ti02，25%的銅錳復(fù)合氧化物，5%的Ce02。
[0023]介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑CMCT的制備:1)介孔Ti02載體的制備將3.0g非離子表面活性劑聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)溶解到30mL蒸餾水中，磁力攪拌3h，滴入4.0mL鹽酸，繼續(xù)攪拌30min，然后加入6.0g鈦酸四丁酯，攪拌6h，40°C烘箱中干燥12h，于馬弗爐中400°C焙燒6h，得到介孔Ti02載體；2)活性組分及助劑的負(fù)載同實(shí)施例1中2)步。
[0024]催化劑的性能測試同實(shí)施例1，在上述條件下CMCT催化劑催化氧化甲醛的結(jié)果如下:25°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率76.5% ;50°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率84.3% ;75°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率89.4% ；100°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率94.5% ;125°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率100%。
[0025]實(shí)施例5:
介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑CuMn0x_Ce02/Si02 (簡記CMCS)，包括以下組分:70%的Si02，22%的銅錳復(fù)合氧化物，8%的Ce02。
[0026]介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑CMCS的制備方法，包括以下步驟:1)介孔Si02載體的制備將2.0g非離子表面活性劑聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)溶解到20mL無水乙醇中，磁力攪拌2h，滴入3.0mL鹽酸，繼續(xù)攪拌30min，然后加入2.0g正娃酸乙酯，攪拌5h，80°C烘箱中干燥6h，于馬弗爐中500°C焙燒5h，得到介孔Si02載體；2)活性組分及助劑的負(fù)載同實(shí)施例1中2)步。
[0027]催化劑的性能測試同實(shí)施例1，在上述條件下CMCS催化劑催化氧化甲醛的結(jié)果如下:25°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率75.4% ;50°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率79.6% ;75°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率84.5% ；100°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率95.7% ;125°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率100%。
[0028]實(shí)施例6:
按實(shí)施例1的催化劑制備步驟，制得的介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑CMCA，用該催化劑進(jìn)行甲醛的催化氧化，催化劑測試條件同實(shí)施例1，不同的是將甲醛的濃度調(diào)整為lOOpprn，其結(jié)果為:25°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率84.6% ;50°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率98.1% ;75°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率100% ;100°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率100% ;125°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率100%。
[0029]實(shí)施例7:
按實(shí)施例1的催化劑制備步驟，制得的介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑CMCA，用該催化劑進(jìn)行甲醛的催化氧化，催化劑測試條件同實(shí)施例1，不同的是將甲醛的濃度調(diào)整為900ppm，其結(jié)果為:25°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率56.9% ;50°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率6L 2% ;75°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率74.3% ;100°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率82.3% ;125°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率95.3%。
[0030]實(shí)施例8:
按實(shí)施例1的催化劑制備步驟，制得的介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑CMCA，用該催化劑進(jìn)行甲醛的催化氧化，催化劑測試條件同實(shí)施例1，不同的是將氣體體積空速調(diào)整為3.0X103h \其結(jié)果為:25°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率85.6% ;50°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率96.3.3% ;75°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率100% ;100°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率98.6% ;125°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率100%。
[0031]實(shí)施例9:
按實(shí)施例1的催化劑制備步驟，制得的介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑CMCA，用該催化劑進(jìn)行甲醛的催化氧化，催化劑測試條件同實(shí)施例1，不同的是將氣體體積空速調(diào)整為3.0X105 h \其結(jié)果為:25°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率70.6% ;50°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率76.3% ;75°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率81.3% ;100°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率88.2% ;125°C時，甲醛轉(zhuǎn)化率92.6%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑，其特征在于，包括以下組分:活性組分10%?25% ;助劑5%?20% ;余量為介孔氧化物為載體負(fù)載。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑，其特征在于，其特征在于，所述的介孔氧化物采用A1203、1102或Si02。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑，其特征在于，所述的活性組分為銅錳復(fù)合氧化物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑，其特征在于，所述的助劑采用 Ce02、Zr02或 La 203。5.介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)介孔氧化物載體的制備:將1.0?3.0g非離子表面活性劑聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)溶解到10?30mL無水乙醇或蒸餾水中，磁力攪拌1?3h，滴入2.0?4.0mL鹽酸或硝酸，繼續(xù)攪拌10?30min，然后加入2.0?6.0g異丙醇鋁、鈦酸四丁酯或正硅酸乙酯中的一種，攪拌4?6h，40?80°C烘箱中干燥6?12h，于馬弗爐中400?600°C焙燒4?6h，得到介孔氧化物載體A1203、1102或S1 2; 2)活性組分及助劑的負(fù)載:將摩爾比例為1:1?1:5的硝酸銅和50%硝酸錳水溶液加入到50?150mL的蒸餾水中，然后加入0.1262?0.5046g的硝酸鈰、0.1742?0.6968g硝酸鋯或0.0664?0.2658g硝酸鑭中的一種，配成混合溶液，隨后投入介孔氧化物載體A1203、1102或Si02，30?60°C恒溫水浴中攪拌4?8h，90?120°C下干燥6?12h，馬弗爐中400?600°C焙燒3?6h，得到介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)介孔A1203載體的制備將l.0g非離子表面活性劑聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)溶解到10mL無水乙醇中，磁力攪拌lh，滴入2.0mL硝酸，繼續(xù)攪拌lOmin，然后加入3.0g異丙醇鋁，攪拌4h，60°C烘箱中干燥10h，于馬弗爐中600°C焙燒4h，得到介孔A1203載體； 2)活性組分及助劑的負(fù)載將摩爾比例為1:3的硝酸銅和50%硝酸錳水溶液加入到100mL的蒸餾水中，然后加入0.1262g的硝酸鈰，配成混合溶液，隨后投入介孔氧化物載體A1203，50°C恒溫水浴中攪拌6h，100°C下干燥10h，馬弗爐中500°C焙燒4h，得到介孔負(fù)載型銅猛復(fù)合氧化物催化劑CuMn0x_Ce02/Al203。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)介孔Ti02載體的制備將3.0g非離子表面活性劑聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)溶解到30mL蒸餾水中，磁力攪拌3h，滴入4.0mL鹽酸，繼續(xù)攪拌30min，然后加入6.0g鈦酸四丁酯，攪拌6h，40 °C烘箱中干燥12h，于馬弗爐中400 °C焙燒6h，得到介孔Ti02載體； 2)活性組分及助劑的負(fù)載將摩爾比例為1:3的硝酸銅和50%硝酸錳水溶液加入到100mL的蒸餾水中，然后加入0.1262g的硝酸鈰，配成混合溶液，隨后投入介孔氧化物載體A1203，50°C恒溫水浴中攪拌6h，100°C下干燥10h，馬弗爐中500°C焙燒4h，得到介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑CuMn0x_Ce02/Ti02。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)介孔Si02載體的制備將2.0g非離子表面活性劑聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)溶解到20mL無水乙醇中，磁力攪拌2h，滴入3.0mL鹽酸，繼續(xù)攪拌30min，然后加入2.0g正硅酸乙酯，攪拌5h，80°C烘箱中干燥6h，于馬弗爐中500°C焙燒5h，得到介孔S1j^體； 2)活性組分及助劑的負(fù)載，將摩爾比例為1:3的硝酸銅和50%硝酸錳水溶液加入到100mL的蒸餾水中，然后加入0.1262g的硝酸鈰，配成混合溶液，隨后投入介孔氧化物載體A1203，50°C恒溫水浴中攪拌6h，100°C下干燥10h，馬弗爐中500°C焙燒4h，得到介孔負(fù)載型銅猛復(fù)合氧化物催化劑CuMn0x_Ce02/Si02。9.用介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑催化氧化甲醛的方法，其特征在于，催化氧化性能評價在微型固定床連續(xù)流動反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行，包括以下步驟: 1)稱取200mg、40?60目的催化劑與等粒徑的石英砂混合均勻，裝入內(nèi)徑為10cm的硬質(zhì)玻璃管反應(yīng)器； 2)氣態(tài)甲醛產(chǎn)生由隊(duì)氣流吹掃置于恒溫器中的多聚甲醛，然后與主氣流20%02/N2混合； 3)甲醛的濃度由多聚甲醛的重量和恒溫器以及載氣的流速來控制，得到原料氣的組成為:100 ?900ppm 甲醛，20% 的 02/N2； 4)反應(yīng)器出口氣體用GC1690型氣相色譜分析，色譜配置T⑶和FID檢測器，在檢測器前裝配一個鎳轉(zhuǎn)換器； 5)該催化劑在常壓下氣體體積空速為3X103?3X 10 5 h 1時，反應(yīng)溫度為25?125°C的條件下，可以將甲醛完全催化氧化為0)2和Η 20。
【專利摘要】介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑，包括以下組分：活性組分10%～25%銅錳復(fù)合氧化物；助劑5%～20%CeO2、ZrO2或La2O3；余量為介孔氧化物Al2O3、TiO2或SiO2為載體；制備方法包括以下步驟：1）介孔氧化物載體的制備，制備介孔氧化物載體Al2O3、TiO2或SiO2；2）活性組分及助劑的負(fù)載，制備介孔負(fù)載型銅錳復(fù)合氧化物催化劑；該催化劑能夠在低溫下催化氧化甲醛反應(yīng)，將甲醛在低溫下（75～125℃）完全氧化為二氧化碳和水，從而去除甲醛。本發(fā)明提供的催化劑能夠有效的催化氧化甲醛，將甲醛轉(zhuǎn)化為無毒的CO2和H2O，無其它副產(chǎn)物，該催化劑的生產(chǎn)過程簡單，成本低，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
【IPC分類】B01D53/86, B01D53/72, B01J23/889
【公開號】CN105268452
【申請?zhí)枴緾N201510769581
【發(fā)明人】盧素紅
【申請人】西安石油大學(xué)
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月12日