CN101618325A - 锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法 - Google Patents

锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101618325A
CN101618325A CN200810062676A CN200810062676A CN101618325A CN 101618325 A CN101618325 A CN 101618325A CN 200810062676 A CN200810062676 A CN 200810062676A CN 200810062676 A CN200810062676 A CN 200810062676A CN 101618325 A CN101618325 A CN 101618325A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zirconium
yttrium
imvite
preparation
hours
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.)
Granted
Application number
CN200810062676A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101618325B (zh
Inventor
陈敏
齐灵燕
周仁贤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN2008100626768A priority Critical patent/CN101618325B/zh
Publication of CN101618325A publication Critical patent/CN101618325A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101618325B publication Critical patent/CN101618325B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

一和锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法，其特征是以内蒙蒙脱土、氯化氧锆、硝酸钇和硝酸钴为原料，通过进行蒙脱土的钠离子交换、锆钇复合交联剂的合成、锆钇复合柱撑蒙脱土载体的制备和载体上钴的负载等步骤，得到锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂。将此催化剂用于VOCs的催化氧化，获得很好的效果，其对丙酮、甲苯、乙酸乙酯完全氧化温度分别为240℃、260℃、220℃。价格便宜，具有很好的开发前景。

Description

锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及的锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法，该改性蒙脱土负载钴催化剂是一种催化氧化挥发性有机化合物(VOCs)的有效催化剂。
背景技术
催化燃烧是控制VOCs最有效的方法。研究发现，载体在提高催化剂活性方面起着很重要的作用。与一般的催化剂载体相比，粘土作为天然的铝硅酸盐，由于分布广泛、储量丰富、价格便宜具有很大的商业吸引力。柱撑改性后的粘土由于其多孔性、反应活性和热稳定性，在用作催化剂载体方面更具有独特的作用。采用过渡金属为活性组分代替或部分代替传统的贵金属催化剂，基于其资源丰度、成本、制备工艺以及性能等优势，在有机废气治理方面已显示出越来越优越的开发应用前景。特别是近来国际市场贵金属的价格上涨很快，铂已达500-600元/克，钯也上升到200元/克以上。
发明内容
本发明的目的是提供一种不用贵金属的VOCs净化催化剂制备方法，具有成本低，催化性能好的优点。
本发明提供的锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法，以Ca内蒙蒙脱土为起始粘土原料，通过进行钠交换、锆钇复合交联剂的合成、锆钇复合柱撑蒙脱土的制备和负载活性组分钴的四步法制备。
本发明提供的锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法，其步骤为：
1.钠交换
以内蒙蒙脱土(＜100目，Ca型)为初始原料。按1g蒙脱土加NaCl溶液(浓度为1.0mol/L)100mL的用量的配比，在60℃-70℃温度条件下搅拌6小时后，离心分离。用去离子水洗涤沉淀物至无氯离子(采用AgNO3检测)，空气氛下110℃烘干，得到Na型蒙脱土(Na-MMT)。
2.锆钇复合交联剂的合成
将ZrOCl2溶液和Y(NO3)3溶液混合，溶液中[Zr]＝1.0mol/L，Zr/Y＝4～6∶1(摩尔比)。将锆钇混合溶液于80℃～90℃条件下磁力搅拌2小时，再恒温老化4小时，冷却至室温，得到锆钇复合交联剂(Zr-Y-交联剂)。
3.锆钇复合柱撑蒙脱土的制备
按1g蒙脱土加100ml去离子水的配比，将Na型蒙脱土分散到去离子水中，在60℃～70℃温度下搅拌0.5小时，制成1wt％Na型蒙脱土的悬浊液；将步骤2中锆钇复合交联剂，按Zr/MMT为10mmol/g的配比，慢慢滴加到Na型蒙脱土的悬浊液中，控制滴加时间1～2小时滴完，继续在60℃～70℃温度下搅拌2小时，恒温老化4小时，再进行离心分离，用去离子水洗涤至无C1-，于空气气氛下，110℃烘干，500℃焙烧2小时，研磨过60-80目筛，制得锆钇复合柱撑蒙脱土(Zr-Y-MMT)；
4.锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备
以上述制备的锆钇复合柱撑蒙脱土(Zr-Y-MMT)为载体，用等体积浸渍法制备负载Co催化剂。将硝酸钴溶液，等体积浸渍于经60～80目过筛的载体中，控制钴的负载重量百分比为10～12％，浸渍12小时，炒干，然后在空气氛下于110℃烘干1h，500℃焙烧1h，即制得本发明的锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂。
本发明所述原料为Ca型内蒙蒙脱土，蒙脱土的层间距为1.522252nm，阳离子交换容量为108.4mmol/100g。吸附容量PNP＞＝350mg/g。矿物组成主要以蒙脱石为主，含量大于95％，含微量石英。
本发明所述原料氯化氧锆为(ZrOCl2·8H2O)，硝酸钇为(Y(NO3)3·6H2O)，硝酸钴为(Co(NO3)2·6H2O)。
本发明Zr∶Y的摩尔比为5∶1。
本发明所述钴的负载重量百分比为11.4％。
本发明采用锆钇复合柱撑蒙脱土载体。这种掺杂钇的新型柱撑蒙脱土材料具有较大的层间距和比表面积，是一种性能优越载体。然后再在此载体上负载活性组分钴，制得锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂，采用此新型锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂用于VOCs的催化净化，可获得很好的效果。其完全氧化丙酮、甲苯、乙酸乙酯的温度分别为240℃、260℃、220℃。特别是该催化剂上乙酸乙酯氧化，在240℃反应温度下能保持连续运转220小时活性不变，显示了较好的使用寿命。与现有技术相比，不采用贵金属铂钯，成本低，催化性能更有所提高。对丙酮、甲苯、乙酸乙酯的完全氧化温度下降了80℃，10℃，50℃。
具体实施方式
实施例1：
参照上述的制备步骤
(1)以Ca型内蒙蒙脱土为初始材料，用1.0mol/L的NaCl溶液与该蒙脱土混合(1g蒙脱土的NaCl溶液用量为100mL)，60℃～70℃下强力机械搅拌6小时，离心分离，用去离子水洗涤沉淀物至无C1-(AgNO3检测)，110℃烘干，得到Na型蒙脱土(Na-MMT)。
(2)将ZrOCl2溶液和Y(NO3)3溶液混合，其溶液中[Zr]＝1.0mol/L，Zr/Y＝6∶1(摩尔比)。然后在80℃～90℃条件下磁力搅拌2小时，恒温老化4小时，冷却至室温，即得锆钇复合交联剂。
(3)将钠型蒙脱土配制成质量百分比为1wt.％悬浊液，在60～70℃条件下磁力搅拌0.5小时。
(4)按Zr/MMT为10mmol/g的配比，将锆钇复合交联剂缓慢(控制滴加时间为1-2小时)的滴入上述蒙脱土悬浊液中，滴毕后继续加热搅拌2小时，然后再恒温老化4小时，离心分离，用去离子水洗涤至无氯离子(AgNO3检测)。
(5)将上述前驱体在空气氛下，110℃烘3～4小时，然后于500℃焙烧2小时，研磨过60～80目筛，制得所需的稀土锆钇复合柱撑蒙脱土载体。
(6)将将硝酸钴溶液，等体积浸渍于经60～80目过筛的载体中，控制钴的负载重量百分比为12％，浸渍时间为12小时，然后炒干。
(7)将此前驱体在空气气氛下烘干、焙烧，烘干温度为110℃，烘干时间为1小时；焙烧温度为500℃，焙烧时间为1小时。
实施例2：
锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的一个具体实施例子，其步骤为：
1.钠交换
称取175.32g的NaCl，溶于3000ml的去离子水中，配置成1.0mol/L的溶液。然后再加入30gCa型内蒙蒙脱土，在60℃强力机械搅拌6小时，冷却至室温，倒掉上层清液，加去离子水搅拌均匀，离心分离，用去离子水洗涤沉淀物至无C1-(AgNO3检测)，110℃烘干，得到Na型蒙脱土(Na-MMT)。
2.锆钇复合交联剂的合成
2.1称取32.2gZrOCl2·8H2O和7.661gY(NO3)3·6H2O，用去离子水配成100ml的混合溶液。其溶液中[Zr]＝1.0mol/L，Zr/Y＝5∶1(摩尔比)。
2.2将上述溶液在90℃条件下磁力搅拌2小时，再恒温老化4小时，冷却至室温，即得锆钇复合交联剂。
3.锆钇复合柱撑蒙脱土的制备
3.1称取4g钠型蒙脱土(MMT)于400ml去离子水中，在60℃条件下磁力搅拌0.5小时，制成1wt.％的悬浊液。
3.2按Zr/MMT为10mmol/g的配比，将上述复合交联剂40ml缓慢(控制滴加时间为1-2小时)地滴入蒙脱土悬浊液中，滴毕后继续搅拌2小时，然后再恒温老化4小时，离心分离，用去离子水洗涤至无氯离子(AgNO3检测)。
3.3将上述前驱体在110℃烘干3～4小时，然后于500℃焙烧2小时，研磨过60-80目筛，即制得锆钇复合柱撑蒙脱土载体。
4.锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备
4.1称取1g上述所制得的锆钇复合柱撑蒙脱土载体，加入1ml浓度为1.93mol/L的Co(NO3)2溶液，使得钴的负载量为11.4％，然后浸渍12小时，炒干。
4.2将此前驱体于110℃下烘干1小时，再在500℃焙烧1小时，即制得锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂。

Claims (5)

1、一种锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法，其步骤为：
(1)Na型蒙脱土的制备
以Ca型内蒙蒙脱土为初始原料，蒙脱土＜100目，按1g蒙脱土加NaCl溶液的用量100mL的配比，加入浓度为1.0mol/L的NaCl溶液混合，在60℃～70℃温度条件下搅拌6小时，离心分离，用去离子水洗涤沉淀物至无氯离子，空气氛下110℃烘干，得到Na型蒙脱土；
(2)锆钇复合交联剂的合成
将氯化氧锆溶液和硝酸钇溶液混合，控制Zr浓度为1.0mol/L和Zr∶Y的摩尔比4～6∶1，将锆钇混合溶液于80℃～90℃条件下磁力搅拌2小时，再恒温老化4小时，冷却至室温，得到锆钇复合交联剂；
(3)锆钇复合柱撑蒙脱土的制备
按1g蒙脱土加100ml去离子水的配比，将Na型蒙脱土分散到去离子水中，在60℃～70℃温度下搅拌0.5小时，制成1wt％Na型蒙脱土的悬浊液；将步骤2中锆钇复合交联剂，按10mmol的Zr加1g的蒙脱土配比，慢慢滴加到Na型蒙脱土的悬浊液中，控制时间1～2小时，继续在60℃～70℃温度下搅拌2小时，恒温老化4小时，再进行离心分离，用去离子水洗涤至无Cl-，于空气气氛下，110℃烘干，500℃焙烧2小时，研磨过60-80目筛，制得锆钇复合柱撑蒙脱土；
(4)锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备
以步骤3中制得的锆钇复合柱撑蒙脱土为载体，用等体积浸渍法制备负载Co催化剂；先将适量Co(NO3)2水溶液，等体积浸渍于经60～80目过筛的载体中，控制Co负载量为10-12wt％，浸渍12小时，炒干，在空气氛下于110℃烘干1小时，500℃焙烧1小时，制得锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂。
2、根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征所述原料Ca型内蒙蒙脱土，阳离子交换容量108.4mmol/100g，层间距为1.522252nm，吸附容量PNP＞＝350mg/g。
3、根据权利要求1所述的制备方法，其特征所述氯化氧锆为ZrOCl2·8H2O，硝酸钇为Y(NO3)3·6H2O，硝酸钴为Co(NO3)2·6H2O。
4、根据权利要求1所述的制备方法，其特征所述Zr∶Y的摩尔比为5∶1。
5、根据权利要求1所述的制备方法，其特征所述Co负载量为11.4wt.％。
CN2008100626768A 2008-07-01 2008-07-01 锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法 Expired - Fee Related CN101618325B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100626768A CN101618325B (zh) 2008-07-01 2008-07-01 锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100626768A CN101618325B (zh) 2008-07-01 2008-07-01 锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101618325A true CN101618325A (zh) 2010-01-06
CN101618325B CN101618325B (zh) 2011-06-08

Family

ID=41511834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100626768A Expired - Fee Related CN101618325B (zh) 2008-07-01 2008-07-01 锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101618325B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101927162A (zh) * 2010-07-09 2010-12-29 北京工业大学 低温消除苯系物锰铝柱撑蒙脱土负载催化剂及制备和应用
CN102266780A (zh) * 2011-05-30 2011-12-07 陕西师范大学 酸活化蒙脱土载钴催化剂及其制备方法和应用
CN102266779A (zh) * 2011-05-30 2011-12-07 陕西师范大学 离子交换蒙脱土载钴催化剂及其制备方法和应用
WO2018233677A1 (zh) 2017-06-22 2018-12-27 长春美禾科技发展有限公司 一种耐酸合金催化剂
CN112958090A (zh) * 2021-02-05 2021-06-15 长春工业大学 高效稳定的铁铜蒙脱土非均相芬顿催化剂及其制备方法和应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5260248A (en) * 1992-08-28 1993-11-09 Carus Corporation Stable high temperature manganese based oxidation catalyst
IT1319198B1 (it) * 2000-10-11 2003-09-26 Sued Chemie Mt Srl Catalizzatori per ossidazione.
CN1803610A (zh) * 2005-09-15 2006-07-19 浙江大学 稀土复合Zr交联蒙脱土材料的制备方法
CN100421785C (zh) * 2006-09-22 2008-10-01 浙江大学 负载Ce的Zr交联复合蒙脱土材料的制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101927162A (zh) * 2010-07-09 2010-12-29 北京工业大学 低温消除苯系物锰铝柱撑蒙脱土负载催化剂及制备和应用
CN101927162B (zh) * 2010-07-09 2012-10-31 北京工业大学 低温消除苯系物锰铝柱撑蒙脱土负载催化剂及制备和应用
CN102266780A (zh) * 2011-05-30 2011-12-07 陕西师范大学 酸活化蒙脱土载钴催化剂及其制备方法和应用
CN102266779A (zh) * 2011-05-30 2011-12-07 陕西师范大学 离子交换蒙脱土载钴催化剂及其制备方法和应用
CN102266780B (zh) * 2011-05-30 2012-12-26 陕西师范大学 酸活化蒙脱土载钴催化剂及其制备方法和应用
CN102266779B (zh) * 2011-05-30 2012-12-26 陕西师范大学 离子交换蒙脱土载钴催化剂及其制备方法和应用
WO2018233677A1 (zh) 2017-06-22 2018-12-27 长春美禾科技发展有限公司 一种耐酸合金催化剂
CN112958090A (zh) * 2021-02-05 2021-06-15 长春工业大学 高效稳定的铁铜蒙脱土非均相芬顿催化剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN101618325B (zh) 2011-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101618325B (zh) 锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法
CN102114428B (zh) 一种用于常温氧化co、甲醛的整体式催化剂及其制备方法
CN108246290B (zh) 一种室温高效脱除空气或废水中甲醛的催化剂及其制备方法
CN103433054B (zh) 一种除甲醛复合催化剂及其制备方法
CN105521801B (zh) 一种催化剂在乙炔氢氯化合成氯乙烯的应用
CN110773158B (zh) 基于金属单原子的室温催化净化VOCs的材料及其制备方法
CN103212288A (zh) 一种用于脱除丙烯腈废气的方法
CN108187691B (zh) 一种用于co气相偶联合成草酸酯的填充复合结构催化剂的制备方法及其应用
CN108097301A (zh) 一种用于nh3-scr反应的复合催化剂及其制备方法和用途
CN106669792B (zh) 一种脱氢催化剂及其制备方法
CN110302773B (zh) 一种用于含氯挥发性有机物催化燃烧的催化剂及其制备方法和应用
CN112264040A (zh) 一种碳球-氧化石墨烯催化剂及其制备方法和应用
CN102580764B (zh) 一种用于净化氮氧化物的催化剂及其制备方法
CN105536804A (zh) 掺杂Mn、Ce的Cu基甲烷燃烧催化剂及其制备方法
CN100374199C (zh) 一种铈锆复合氧化物负载钯催化剂的制备方法
CN101602004B (zh) 制备乙苯脱氢制苯乙烯催化剂的方法
CN111097420B (zh) 一种镍基臭氧分解催化剂及其制备方法和用途
CN101559365B (zh) 一种负载型银催化剂的制备及其应用
CN101357335B (zh) 锆钇复合柱撑蒙脱土负载钯催化剂的制备方法
CN111468112B (zh) 一种对苯二甲酸二甲酯选择性加氢制取1,4-环己烷二甲酸二甲酯的催化剂及制备方法
CN110548508A (zh) 一种氧化态的非铂族金属催化剂在催化氧化甲醛中的应用
CN114210340A (zh) 高活性气相合成碳酸二甲酯催化剂及其制备方法和应用
CN104001524B (zh) 一种用于乙炔氢氯化反应的非汞催化剂
CN110152660A (zh) 一种液氮洗尾气高温催化燃烧催化剂及其制备方法和应用
CN108993484A (zh) 一种用氯代硝基苯选择性加氢制备钯炭催化剂的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 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
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110608

Termination date: 20110701