CN108435183A - 一种尖晶石型AFe2O4催化剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尖晶石型AFe2O4催化剂的制备方法：将Cu(NO3)2·3H2O、Co(NO3)2·6H2O、Mg(NO3)2·6H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O及Fe(NO3)3·9H2O溶于去离子水中，得溶液A；将一水合柠檬酸溶于去离子水，得溶液B；将溶液B加入溶液A中，用氨水调pH至7.2‑7.4，搅拌至溶液呈溶胶状态，老化形成凝胶，干燥形成干凝胶；将干凝胶研成粉末，放入马弗炉中加热，干凝胶在高温下点燃，燃烧形成蓬松的树状粉末，冷却、研磨，焙烧3‑4h，冷却即得。该方法制备的尖晶石型AFe2O4催化剂具有优异的催化燃烧活性。

Description

一种尖晶石型AFe2O4催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种尖晶石型AFe2O4催化剂的制备方法。
背景技术
挥发性有机污染物（VOCs）是一类重要的大气污染物，其种类多、来源广、毒性强，并且危害大。其中，苯、甲苯、乙苯以及临、间、对二甲苯等苯系物的危害更严重，其“三致效应”备受人类关注。VOCs的治理方法主要有吸附技术、微生物技术、光催化技术、低温等离子体技术、催化燃烧技术等。其中，催化燃烧技术以其能耗低、处理效率高、无二次污染、处理彻底等优点，被广泛应用于生产中。催化燃烧催化剂种类繁多，其中尖晶石催化剂AFe2O4具有特定结构，正四面体和正八面体及其空间群变化可以为催化剂提供大量氧空穴，从而提高其催化活性。其中铁酸盐催化剂AFe2O4处于亚稳定状态，具有较高的化学势能，Fe离子具有+2和+3两种价态，可以在正四面体和正八面体中转换，晶格畸变率高，还原活性高。不同A位元素对AFe2O4催化剂的催化活性影响较大，常见的A位元素有Cu、Co、Ni、Zn、Mn等过渡金属元素，由于此类元素具有可变价态，在掺杂过程中可以形成更多的晶格缺陷，从而表现出较好的催化活性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尖晶石型AFe2O4催化剂的制备方法。
本发明通过下面技术方案实现：
一种尖晶石型AFe2O4催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将7-9份Cu(NO3)2·3H2O、5-10份Co(NO3)2·6H2O、4-6份Mg(NO3)2·6H2O、2-4份Zn(NO3)2·6H2O、3-7份Ni(NO3)2·6H2O及25-35份Fe(NO3)3·9H2O溶于90-100份去离子水中，得溶液A；将25-35份一水合柠檬酸溶于65-75份去离子水，得溶液B；将溶液B缓慢加入溶液A中，用氨水调pH至7.2-7.4，于62-68℃下持续搅拌至溶液呈溶胶状态，老化3-4h，使其形成凝胶，凝胶在115-125℃下鼓风干燥13-15h，形成干凝胶；将干凝胶研成粉末，置于瓷元皿中，放入270-290℃马弗炉中加热，干凝胶在高温下点燃，并自干凝胶表面向内部自蔓延燃烧，燃烧形成蓬松的树状粉末，将燃烧产物冷却、研磨，在485-495℃马弗炉中焙烧3-4h，冷却即得；各原料均为重量份。
优选地，所述的制备方法中，用氨水调pH至7.3。
优选地，所述的制备方法中，于64℃下持续搅拌至溶液呈溶胶状态。
优选地，所述的制备方法中，老化3.5h。
优选地，所述的制备方法中，凝胶在120℃下鼓风干燥14h。
优选地，所述的制备方法中，放入280℃马弗炉中加热。
优选地，所述的制备方法中，在490℃马弗炉中焙烧3.5h。
本发明技术效果：
该制备方法简便、快捷、易操作，制备的尖晶石型AFe2O4催化剂具有优异的催化燃烧活性，可大规模制备。
具体实施方式
下面结合实施例具体介绍本发明的实质性内容。
实施例1
一种尖晶石型AFe2O4催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将8份Cu(NO3)2·3H2O、7份Co(NO3)2·6H2O、5份Mg(NO3)2·6H2O、3份Zn(NO3)2·6H2O、5份Ni(NO3)2·6H2O及30份Fe(NO3)3·9H2O溶于95份去离子水中，得溶液A；将30份一水合柠檬酸溶于70份去离子水，得溶液B；将溶液B缓慢加入溶液A中，用氨水调pH至7.3，于64℃下持续搅拌至溶液呈溶胶状态，老化3.5h，使其形成凝胶，凝胶在120℃下鼓风干燥14h，形成干凝胶；将干凝胶研成粉末，置于瓷元皿中，放入280℃马弗炉中加热，干凝胶在高温下点燃，并自干凝胶表面向内部自蔓延燃烧，燃烧形成蓬松的树状粉末，将燃烧产物冷却、研磨，在490℃马弗炉中焙烧3.5h，冷却即得；各原料均为重量份。
实施例2
一种尖晶石型AFe2O4催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将7份Cu(NO3)2·3H2O、5份Co(NO3)2·6H2O、4份Mg(NO3)2·6H2O、2份Zn(NO3)2·6H2O、3份Ni(NO3)2·6H2O及25份Fe(NO3)3·9H2O溶于90份去离子水中，得溶液A；将25份一水合柠檬酸溶于65份去离子水，得溶液B；将溶液B缓慢加入溶液A中，用氨水调pH至7.2，于62℃下持续搅拌至溶液呈溶胶状态，老化3h，使其形成凝胶，凝胶在115℃下鼓风干燥13h，形成干凝胶；将干凝胶研成粉末，置于瓷元皿中，放入270℃马弗炉中加热，干凝胶在高温下点燃，并自干凝胶表面向内部自蔓延燃烧，燃烧形成蓬松的树状粉末，将燃烧产物冷却、研磨，在485℃马弗炉中焙烧3h，冷却即得；各原料均为重量份。
实施例3
一种尖晶石型AFe2O4催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将9份Cu(NO3)2·3H2O、10份Co(NO3)2·6H2O、6份Mg(NO3)2·6H2O、4份Zn(NO3)2·6H2O、7份Ni(NO3)2·6H2O及35份Fe(NO3)3·9H2O溶于100份去离子水中，得溶液A；将35份一水合柠檬酸溶于75份去离子水，得溶液B；将溶液B缓慢加入溶液A中，用氨水调pH至7.4，于68℃下持续搅拌至溶液呈溶胶状态，老化4h，使其形成凝胶，凝胶在125℃下鼓风干燥15h，形成干凝胶；将干凝胶研成粉末，置于瓷元皿中，放入290℃马弗炉中加热，干凝胶在高温下点燃，并自干凝胶表面向内部自蔓延燃烧，燃烧形成蓬松的树状粉末，将燃烧产物冷却、研磨，在495℃马弗炉中焙烧4h，冷却即得；各原料均为重量份。
该制备方法简便、快捷、易操作，制备的尖晶石型AFe2O4催化剂具有优异的催化燃烧活性，可大规模制备。

Claims (7)

1.一种尖晶石型AFe2O4催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将7-9份Cu(NO3)2·3H2O、5-10份Co(NO3)2·6H2O、4-6份Mg(NO3)2·6H2O、2-4份Zn(NO3)2·6H2O、3-7份Ni(NO3)2·6H2O及25-35份Fe(NO3)3·9H2O溶于90-100份去离子水中，得溶液A；将25-35份一水合柠檬酸溶于65-75份去离子水，得溶液B；将溶液B缓慢加入溶液A中，用氨水调pH至7.2-7.4，于62-68℃下持续搅拌至溶液呈溶胶状态，老化3-4h，使其形成凝胶，凝胶在115-125℃下鼓风干燥13-15h，形成干凝胶；将干凝胶研成粉末，置于瓷元皿中，放入270-290℃马弗炉中加热，干凝胶在高温下点燃，并自干凝胶表面向内部自蔓延燃烧，燃烧形成蓬松的树状粉末，将燃烧产物冷却、研磨，在485-495℃马弗炉中焙烧3-4h，冷却即得；各原料均为重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：用氨水调pH至7.3。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：于64℃下持续搅拌至溶液呈溶胶状态。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：老化3.5h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：凝胶在120℃下鼓风干燥14h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：放入280℃马弗炉中加热。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在490℃马弗炉中焙烧3.5h。
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