CN109364914A - 一种铈锰分子筛催化剂、其制备方法及用途 - Google Patents

一种铈锰分子筛催化剂、其制备方法及用途 Download PDF

Info

Publication number
CN109364914A
CN109364914A CN201811404904.5A CN201811404904A CN109364914A CN 109364914 A CN109364914 A CN 109364914A CN 201811404904 A CN201811404904 A CN 201811404904A CN 109364914 A CN109364914 A CN 109364914A
Authority
CN
China
Prior art keywords
manganese
cerium
reaction
molecular sieve
catalyst
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.)
Pending
Application number
CN201811404904.5A
Other languages
English (en)
Inventor
贺泓
马金珠
杨丽
张长斌
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.)
Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Original Assignee
Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
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 Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS filed Critical Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Priority to CN201811404904.5A priority Critical patent/CN109364914A/zh
Publication of CN109364914A publication Critical patent/CN109364914A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/34—Manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8671—Removing components of defined structure not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8668
    • B01D53/8675—Ozone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2065—Cerium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/2073—Manganese
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明提供了一种铈锰分子筛催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：向含有二价锰源和铈源的溶液中加入高锰酸盐溶液，加酸调节pH，得到反应溶液；将反应溶液加入反应釜中，加入的溶液体积占反应釜体积的30％～80％，发生水热反应，得到铈锰分子筛催化剂。本发明采用一步水热法制备铈锰分子筛催化剂，通过调节反应参数，尤其是反应溶液填料率的调节，提高臭氧分解催化活性，在常温30℃、空速600000h‑1、相对湿度45％的条件下，臭氧转化率可达到95％以上；所述催化剂寿命较长，可达20天以上，催化剂成本极大降低；本发明所述方法简单易行，可为工业化生产催化剂提供填料率的指标。

Description

一种铈锰分子筛催化剂、其制备方法及用途
技术领域
本发明属于催化剂技术领域，涉及一种铈锰分子筛催化剂、其制备方法及用途，尤其涉及一种铈锰分子筛催化剂、其制备方法及在臭氧分解领域的用途。
背景技术
臭氧(O3)是氧元素的一种同素异形体，常温性质不稳定，对人类赖以生存的环境有双刃剑的作用，在大气平流层，臭氧对人类的生存环境是有利的，它能够抵挡有害的紫外线直射地球，然而在近地表处，臭氧的危害较大，会对人体的皮肤、免疫系统以及神经系统等产生不同程度的影响。人们所接触到的臭氧一部分来源于氮氧化物和挥发性有机物在阳光照射下经过光化学反应所生成的臭氧，另一个主要来源是复印机、各类电器、自来水及废水处理、化工产品合成等设备在运行时所产生的臭氧。因此，臭氧所造成的危害必须引起人们的高度重视。
目前，臭氧处理的方法主要有热处理法、活性炭吸附法、预臭氧法、稀释法、电磁波辐射分解法、药液吸收法和催化分解法，其中催化分解法是目前为止分解臭氧最理想的方法，具有高效、安全、稳定、经济等优点，成为研究的重点。根据活性组分的不同，催化分解臭氧的催化剂主要分为两大类：含贵金属的催化剂和含过渡金属氧化物的催化剂，由于贵金属的成本一般较高，对过渡金属氧化物的改进是重点研究方向之一，其中锰元素由于价态和氧化物种类较多，可以相互转化，成为研究的重点。
CN 101711990 A公开了一种负载金属氧化物的分子筛催化剂，包括纯隐钾锰矿型二氧化锰和过渡金属，以高锰酸钾和醋酸锰原料，采用回流法和焙烧法制备氧化锰八面体分子筛(OMS-2)，再经过渡金属盐溶液浸渍后焙烧，得到过渡金属氧化物负载的分子筛催化剂，但该制备方法较为复杂，反应过程不易控制，且主要用于汽车尾气中乙醇、乙醛的氧化去除。CN 104001502 A公开了一种室温高湿度下分解臭氧的铈锰催化剂，以二价锰源、铈源以及高锰酸钾为原料，经水热反应制备得到，但该方法仅适用于小规模制备催化剂，且使用寿命较短，限制了其应用范围的扩展。
综上所述，臭氧分解催化剂的制备还需进一步研究，通过反应参数的调节使之适用于大规模工业化应用。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种铈锰分子筛催化剂、其制备方法及用途，本发明通过调节水热反应过程中的参数，尤其是反应溶液的填料率，提高臭氧分解催化活性，提高催化剂的使用寿命，也为工业化生产提供了参考指标。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种铈锰分子筛催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)向含有二价锰源和铈源的溶液中加入高锰酸盐溶液，加酸调节pH，得到反应溶液；
(2)将步骤(1)得到的反应溶液加入反应釜中，加入的溶液体积占反应釜体积的30％～80％，发生水热反应，得到铈锰分子筛催化剂。
本发明中，利用水热过程中二价锰源和高锰酸盐的氧化还原反应得到锰氧化物八面体分子筛，同时铈离子进入该晶体结构形成复合物，从而得到铈锰复合催化剂，对反应溶液填料率的调节，可以相应改变反应压力和反应进行程度，从而改变反应产物比表面积、催化剂中低价锰(二价锰和三价锰)含量和氧空位数等参数，有助于优化反应条件，提高催化活性，也为大规模工业化生产催化剂时反应釜的填料率提供指标。
本发明中，所述填料率是指水热反应过程中加入的反应溶液与反应釜的体积比，即步骤(2)中填料率为30％～80％，例如30％、40％、50％、60％、70％、或80％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本发明中的填料率是以实验室所用水热釜的总体积容量来计算的，根据水热釜的构造，其填料率并不能达到100％。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述二价锰源包括硫酸锰、氯化锰、硝酸锰或乙酸锰中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：硝酸锰和硫酸锰的组合，硫酸锰和氯化锰的组合，硫酸锰、氯化锰和乙酸锰的组合，硝酸锰、硫酸锰和乙酸锰的组合等。
优选地，步骤(1)所述铈源包括硫酸铈、氯化铈、硝酸铈、乙酸铈或硝酸铈铵中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：硝酸铈和硫酸铈的组合，硫酸铈和乙酸铈的组合，硫酸铈、氯化铈和硝酸铈的组合，氯化铈、硝酸铈和硝酸铈铵的组合等。
优选地，步骤(1)所述高锰酸盐为高锰酸钾。
优选地，步骤(1)所述二价锰源和高锰酸盐中的锰与铈源中的铈的质量比为4:1～10:1，例如4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所加原料中锰和铈的质量比直接影响催化剂产物中锰与铈的质量比，从而影响产物的催化活性，铈与锰的质量比过高，会使锰氧化物的八面体结构破坏或造成孔道的堵塞，从而降低催化剂在高湿度下的催化活性，而铈与锰的质量比过低，则会降低催化剂的比表面积，使催化活性相应降低。
优选地，步骤(1)所述高锰酸盐与二价锰源的质量比为1:1～1:2，例如1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.8或1:2等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述高锰酸盐溶液的加入方式为滴加。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述酸包括乙酸、硫酸、盐酸或硝酸中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：乙酸和硫酸的组合，硫酸和盐酸的组合，硫酸、盐酸和乙酸的组合，硝酸、硫酸和乙酸的组合等。
优选地，步骤(1)调节溶液pH至2.6～3.4，例如2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3或3.4等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，调节溶液的pH值，提供反应的酸性环境，有助于二价锰和高锰酸根的氧化还原，也有助于催化剂比表面积的增加，提供更多的活性位点。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中溶液的加入体积占反应釜体积的70％～80％，例如70％、72％、74％、76％、78％或80％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述水热反应的温度为70～110℃，例如70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃或110℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为90～100℃。
优选地，步骤(2)所述水热反应的时间为24～36h，例如24h、26h、28h、30h、32h、34h或36h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述反应结束后，将反应产物洗涤、干燥，得到铈锰分子筛催化剂。
优选地，将反应产物洗涤至中性。
优选地，所述干燥温度为60～100℃，例如60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述干燥时间为12～24h，例如12h、16h、18h、20h、22h或24h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)向含有二价锰源和铈源的溶液中滴加高锰酸盐溶液，所述二价锰源和高锰酸盐中的锰与铈源中的铈的质量比为4:1～10:1，高锰酸盐和二价锰源的质量比为1:1～1:2，加酸调节pH至2.6～3.4，得到反应溶液；
(2)将步骤(1)得到的反应溶液加入反应釜中，加入的溶液体积占反应釜体积的30％～80％，在70～110℃条件下水热反应24～36h，反应结束后，将反应产物洗涤至中性，在60～100℃条件下干燥12～24h，得到铈锰分子筛催化剂。
第二方面，本发明提供了一种上述方法制备得到的铈锰分子筛催化剂。
作为本发明优选的技术方案，所述催化剂的组成为锰氧化物和二氧化铈的复合氧化物。
本发明中，锰和铈的复合氧化物是以锰氧化物八面体分子筛为基础结构，再将铈离子复合进该晶体结构中，使得所述催化剂组成和结构同时优化，提高其催化活性。
优选地，所述锰氧化物包括二氧化锰、三氧化二锰和一氧化锰。
优选地，所述催化剂中铈和锰的质量比为1:4～1:10，例如1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第三方面，本发明提供了一种上述催化剂的用途，所述催化剂用于臭氧分解。
本发明中，所述催化剂可用于常温(20～40℃)、高空速(600000h-1)、高湿度(40％以上)条件下分解臭氧，例如，既可应用于建筑物外表面，或者用于机动车散热器中形成移动的空气净化器，减轻大气中的臭氧污染。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用一步水热法制备铈锰分子筛催化剂，通过调节反应参数，尤其是反应溶液填料率的调节，提高臭氧分解催化活性，在常温30℃、空速600000h-1、相对湿度45％的条件下，臭氧转化率可达到95％以上；
(2)本发明所述催化剂寿命较长，可达20天以上，相当于催化剂成本极大降低；
(3)本发明所述方法简单易行，可为工业化生产催化剂提供填料率的指标。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种铈锰分子筛催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)向含有二价锰源和铈源的溶液中加入高锰酸盐溶液，加酸调节pH，得到反应溶液；
(2)将步骤(1)得到的反应溶液加入反应釜中，加入的溶液体积占反应釜体积的30％～80％，发生水热反应，得到铈锰分子筛催化剂。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种铈锰分子筛催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将硝酸锰和硝酸铈铵溶于水中，在搅拌条件下滴加高锰酸钾溶液，所加硝酸锰和高锰酸钾中的锰与硝酸铈铵中铈的质量比为6:1，高锰酸钾与硝酸锰的质量比为1:1.5，加入硝酸调节pH至3.1，得到反应溶液；
(2)将步骤(1)得到的反应溶液加入反应釜中，反应溶液的体积占反应釜体积的80％，在100℃条件下水热反应28h，反应结束后，将反应产物洗涤至中性，在80℃条件下干燥16h，得到铈锰分子筛催化剂。
测试制备得到的铈锰分子筛催化剂的比表面积以及低价锰(二价锰和三价锰)所占比例；将所述铈锰分子筛催化剂进行臭氧分解性能测试，具体测试条件为：臭氧浓度为40ppm，测试温度为30℃，相对湿度为45％，反应空速为600000h-1，测试时间为6h；并测试所述催化剂的使用寿命。
本实施例中，所述铈锰分子筛催化剂的比表面达到216m2/g，低价锰的含量占锰总量的47％；经过上述臭氧分解性能测试，6h内臭氧的转化率达到97％，其使用寿命可以达到21天。
实施例2：
本实施例提供了一种铈锰分子筛催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将乙酸锰和硝酸铈溶于水中，在搅拌条件下滴加高锰酸钾溶液，所加乙酸锰和高锰酸钾中的锰与硝酸铈中铈的质量比为8:1，高锰酸钾与乙酸锰的质量比为1:1.3，加入乙酸调节pH至2.8，得到反应溶液；
(2)将步骤(1)得到的反应溶液加入反应釜中，反应溶液的体积占反应釜体积的50％，在110℃条件下水热反应24h，反应结束后，将反应产物洗涤至中性，在100℃条件下干燥12h，得到铈锰分子筛催化剂。
测试制备得到的铈锰分子筛催化剂的比表面积以及低价锰所占比例；将所述铈锰分子筛催化剂进行臭氧分解性能测试，具体测试条件为参照实施例1，并测试其使用寿命。
本实施例中，所述铈锰分子筛催化剂的比表面达到168m2/g，低价锰的含量占锰总量的33％；经过上述臭氧分解性能测试，6h内臭氧的转化率达到80％，其使用寿命可以达到18天。
实施例3：
本实施例提供了一种铈锰分子筛催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将氯化锰和硫酸铈溶于水中，在搅拌条件下滴加高锰酸钾溶液，所加氯化锰和高锰酸钾中的锰与硫酸铈中铈的质量比为10:1，高锰酸钾与氯化锰的质量比为1:1，加入盐酸调节pH至3.4，得到反应溶液；
(2)将步骤(1)得到的反应溶液加入反应釜中，反应溶液的体积占反应釜体积的30％，在90℃条件下水热反应30h，反应结束后，将反应产物洗涤至中性，在60℃条件下干燥24h，得到铈锰分子筛催化剂。
测试制备得到的铈锰分子筛催化剂的比表面积以及低价锰所占比例；将所述铈锰分子筛催化剂进行臭氧分解性能测试，具体测试条件为参照实施例1，并测试其使用寿命。
本实施例中，所述铈锰分子筛催化剂的比表面达到156m2/g，低价锰的含量占锰总量的30％；经过上述臭氧分解性能测试，6h内臭氧的转化率达到76％，其使用寿命可以达到18天。
实施例4：
本实施例提供了一种铈锰分子筛催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将硫酸锰和硫酸铈溶于水中，在搅拌条件下滴加高锰酸钾溶液，所加硫酸锰和高锰酸钾中的锰与硫酸铈中铈的质量比为4:1，高锰酸钾与硫酸锰的质量比为1:2，加入硫酸调节pH至3.0，得到反应溶液；
(2)将步骤(1)得到的反应溶液加入反应釜中，反应溶液的体积占反应釜体积的70％，在70℃条件下水热反应36h，反应结束后，将反应产物洗涤至中性，在70℃条件下干燥20h，得到铈锰分子筛催化剂。
测试制备得到的铈锰分子筛催化剂的比表面积以及低价锰所占比例；将所述铈锰分子筛催化剂进行臭氧分解性能测试，具体测试条件为参照实施例1，并测试其使用寿命。
本实施例中，所述铈锰分子筛催化剂的比表面达到181m2/g，低价锰的含量占锰总量的41％；经过上述臭氧分解性能测试，6h内臭氧的转化率达到86％，其使用寿命可以达到20天。
实施例5：
本实施例提供了一种铈锰分子筛催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将氯化锰、乙酸锰和硝酸铈铵溶于水中，在搅拌条件下滴加高锰酸钾溶液，所加氯化锰、乙酸锰和高锰酸钾中的锰与硝酸铈铵中铈的质量比为5:1，高锰酸钾与二价锰源的质量比为1:1.7，加入盐酸调节pH至2.6，得到反应溶液；
(2)将步骤(1)得到的反应溶液加入反应釜中，反应溶液的体积占反应釜体积的75％，在80℃条件下水热反应32h，反应结束后，将反应产物洗涤至中性，在90℃条件下干燥14h，得到铈锰分子筛催化剂。
测试制备得到的铈锰分子筛催化剂的比表面积以及低价锰所占比例；将所述铈锰分子筛催化剂进行臭氧分解性能测试，具体测试条件为参照实施例1，并测试其使用寿命。
本实施例中，所述铈锰分子筛催化剂的比表面达到205m2/g，低价锰的含量占锰总量的45％；经过上述臭氧分解性能测试，6h内臭氧的转化率达到95％，其使用寿命可以达到21天。
由以上实施例可知，当反应溶液填料率在75％～80％时，臭氧的转化率能够达到95％以上，具有较高的催化反应活性，而当填料率下降后，臭氧转化率有所降低，甚至低于80％，这主要是由于催化剂比表面积减小降低了催化剂的还原能力，且低价锰含量的降低，导致氧空位减少，从而降低了催化活性，此时也会存在装置的利用率低，不利于成本降低。
对比例1：
本对比例提供了一种铈锰分子筛催化剂的制备方法，所述方法参照实施例1中的方法，区别仅在于：步骤(2)中反应溶液的体积占反应釜体积的25％。
测试制备得到的铈锰分子筛催化剂的比表面积以及低价锰所占比例；将所述铈锰分子筛催化剂进行臭氧分解性能测试，具体测试条件为参照实施例1，并测试其使用寿命。
本对比例中，由于反应釜中反应溶液的填料率偏低，使得催化剂比表面积减小，仅为115m2/g，催化剂的还原能力降低，低价锰含量减少至20％，导致氧空位减少，经过上述臭氧分解性能测试，6h内臭氧的转化率仅达到61％，其使用寿命可以达到15天。
综合上述实施例和对比例可以看出，本发明采用一步水热法制备铈锰分子筛催化剂，通过调节反应参数，尤其是反应溶液填料率的调节，提高臭氧分解催化活性，在常温30℃、空速600000h-1、相对湿度45％的条件下，臭氧转化率可达到95％以上；所述催化剂寿命较长，可达20天以上，催化剂成本极大降低；本发明所述方法简单易行，可为工业化生产催化剂提供了填料率的指标。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的制备方法和应用，但本发明并不局限于上述方法和应用，即不意味着本发明必须依赖上述方法和应用才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料、操作的等效替换及辅助原料、操作的添加，具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种铈锰分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)向含有二价锰源和铈源的溶液中加入高锰酸盐溶液，加酸调节pH，得到反应溶液；
(2)将步骤(1)得到的反应溶液加入反应釜中，加入的溶液体积占反应釜体积的30％～80％，发生水热反应，得到铈锰分子筛催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述二价锰源包括硫酸锰、氯化锰、硝酸锰或乙酸锰中任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述铈源包括硫酸铈、氯化铈、硝酸铈、乙酸铈或硝酸铈铵中任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述高锰酸盐为高锰酸钾；
优选地，步骤(1)所述二价锰源和高锰酸盐中的锰与铈源中的铈的质量比为4:1～10:1；
优选地，步骤(1)所述高锰酸盐与二价锰源的质量比为1:1～1:2；
优选地，步骤(1)所述高锰酸盐溶液的加入方式为滴加。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述酸包括乙酸、硫酸、盐酸或硝酸中任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)调节溶液pH至2.6～3.4。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中溶液的加入体积占反应釜体积的70％～80％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述水热反应的温度为70～110℃，优选为90～100℃；
优选地，步骤(2)所述水热反应的时间为24～36h。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述反应结束后，将反应产物洗涤、干燥，得到铈锰分子筛催化剂；
优选地，将反应产物洗涤至中性；
优选地，所述干燥温度为60～100℃；
优选地，所述干燥时间为12～24h。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)向含有二价锰源和铈源的溶液中滴加高锰酸盐溶液，所述二价锰源和高锰酸盐中的锰与铈源中的铈的质量比为4:1～10:1，高锰酸盐和二价锰源的质量比为1:1～1:2，加酸调节pH至2.6～3.4，得到反应溶液；
(2)将步骤(1)得到的反应溶液加入反应釜中，加入的溶液体积占反应釜体积的30％～80％，在70～110℃条件下水热反应24～36h，反应结束后，将反应产物洗涤至中性，在60～100℃条件下干燥12～24h，得到铈锰分子筛催化剂。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述方法制备得到的铈锰分子筛催化剂。
9.根据权利要求8所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂的组成为锰氧化物和二氧化铈的复合氧化物；
优选地，所述锰氧化物包括二氧化锰、三氧化二锰和一氧化锰；
优选地，所述催化剂中铈和锰的质量比为1:4～1:10。
10.一种根据权利要求8或9所述的催化剂的用途，其特征在于，所述催化剂用于臭氧分解。
CN201811404904.5A 2018-11-23 2018-11-23 一种铈锰分子筛催化剂、其制备方法及用途 Pending CN109364914A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811404904.5A CN109364914A (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种铈锰分子筛催化剂、其制备方法及用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811404904.5A CN109364914A (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种铈锰分子筛催化剂、其制备方法及用途

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109364914A true CN109364914A (zh) 2019-02-22

Family

ID=65382784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811404904.5A Pending CN109364914A (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种铈锰分子筛催化剂、其制备方法及用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109364914A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110180533A (zh) * 2019-05-09 2019-08-30 华中科技大学 一种含KxMn8O16的催化剂合成方法及应用
CN110354895A (zh) * 2019-07-05 2019-10-22 青岛新京华环保技术有限公司 一种分子筛基Ce-Mn氧化物多孔光催化剂及其制备方法和应用
CN110420636A (zh) * 2019-08-30 2019-11-08 广州大学 一种镧改性的锰氧化物催化剂、其制备方法及其应用
CN111410232A (zh) * 2020-04-26 2020-07-14 张韩生 一种二氧化锰正极材料的制备方法
CN113181904A (zh) * 2021-05-07 2021-07-30 南京信息工程大学 一种室温下降解医疗废水的催化剂
CN113559849A (zh) * 2021-08-10 2021-10-29 东北大学 应用于催化分解臭氧的非晶型锰氧化物催化剂的制备方法
CN114130386A (zh) * 2021-11-26 2022-03-04 合肥智慧环境研究院 一种富勒烯内嵌锰铈合金催化剂及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101711990A (zh) * 2009-10-15 2010-05-26 清华大学 一种负载金属氧化物的分子筛催化剂及其制备方法
CN104001502A (zh) * 2014-05-29 2014-08-27 中国科学院生态环境研究中心 一种室温高湿度下分解臭氧的铈锰催化剂、制备方法及其用途

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101711990A (zh) * 2009-10-15 2010-05-26 清华大学 一种负载金属氧化物的分子筛催化剂及其制备方法
CN104001502A (zh) * 2014-05-29 2014-08-27 中国科学院生态环境研究中心 一种室温高湿度下分解臭氧的铈锰催化剂、制备方法及其用途

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JINZHU MA等: "Transition metal doped cryptomelane-type manganese oxidecatalysts for ozone decomposition", 《APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL》 *
梁熙正主编: "《轻工业机器及设备》", 31 March 2000, 中国轻工业出版社 *
焦桓，杨祖培主编: "《无机材料化学实验》", 31 January 2014, 陕西师范大学出版总社有限公司 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110180533A (zh) * 2019-05-09 2019-08-30 华中科技大学 一种含KxMn8O16的催化剂合成方法及应用
CN110180533B (zh) * 2019-05-09 2020-09-11 华中科技大学 一种含KxMn8O16的催化剂合成方法及应用
CN110354895A (zh) * 2019-07-05 2019-10-22 青岛新京华环保技术有限公司 一种分子筛基Ce-Mn氧化物多孔光催化剂及其制备方法和应用
CN110420636A (zh) * 2019-08-30 2019-11-08 广州大学 一种镧改性的锰氧化物催化剂、其制备方法及其应用
CN110420636B (zh) * 2019-08-30 2021-10-19 广州大学 一种镧改性的锰氧化物催化剂、其制备方法及其应用
CN111410232A (zh) * 2020-04-26 2020-07-14 张韩生 一种二氧化锰正极材料的制备方法
CN111410232B (zh) * 2020-04-26 2022-12-02 张韩生 一种二氧化锰正极材料的制备方法
CN113181904A (zh) * 2021-05-07 2021-07-30 南京信息工程大学 一种室温下降解医疗废水的催化剂
CN113559849A (zh) * 2021-08-10 2021-10-29 东北大学 应用于催化分解臭氧的非晶型锰氧化物催化剂的制备方法
CN114130386A (zh) * 2021-11-26 2022-03-04 合肥智慧环境研究院 一种富勒烯内嵌锰铈合金催化剂及其制备方法和应用
CN114130386B (zh) * 2021-11-26 2024-02-20 合肥智慧环境研究院 一种富勒烯内嵌锰铈合金催化剂及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109364914A (zh) 一种铈锰分子筛催化剂、其制备方法及用途
CN105013322B (zh) 一种锰氧化物催化剂用于催化氧化甲醛的用途
US11684908B2 (en) Cerium manganese catalyst, preparation method therefor and use thereof
CN104001502B (zh) 一种室温高湿度下分解臭氧的铈锰催化剂、制备方法及其用途
CN106964358B (zh) 一种碳量子点修饰的铁酸镧/凹凸棒纳米复合材料及其制备方法和应用
CN108114711A (zh) 一种催化脱除臭氧的过渡金属氧化物催化剂及制备方法
CN106944092B (zh) 一种具有高效光热协同催化净化VOCs的Fe-MnO2催化剂的制备方法
CN109331853B (zh) 一种氮氧化物纳米颗粒光触媒及其应用
CN105903464B (zh) 具有宽活性温度窗口的no氧化催化剂及制备方法和应用
CN107754785A (zh) 一种用于低温催化氧化甲醛的石墨烯‑氧化锰复合催化剂及其制备方法
CN110227453B (zh) 一种AgCl/ZnO/GO复合可见光催化剂的制备方法
CN107555481A (zh) 一种锰氧化物材料及其制备方法
CN104475131B (zh) 可见光响应型纳米片状氯氧化铋催化剂及其制备方法
CN113042036A (zh) 一种铈改性的非晶锰氧化物催化剂的制备方法和应用
CN112264016A (zh) 用于甲醛催化氧化的高缺陷四氧化三钴催化剂及其制备方法和应用
CN104096553B (zh) 基于石墨烯成分的二氧化钛溶液及其制备方法
Yuan et al. Enhanced visible-light properties of TiO2/diatomite composite over varied bismuth semiconductors modification for formaldehyde photodegradation: A comparative study
CN113893884B (zh) 高效环保的可见光光催化剂及其制备方法和应用
CN113731402B (zh) 一种催化剂及其制备方法和应用
CN109225218B (zh) 一种银锰氧化物复合催化剂、其制备方法及用途
CN107159223A (zh) 一种钴酸镧/凹凸棒土/还原氧化石墨烯纳米结构复合材料及其制备方法和应用
CN110354839A (zh) 一种铈基复合金属氧化物纳米花材料及其制备方法与应用
KR100578044B1 (ko) 이산화티탄과 텅스텐 산화물이 복합화 된 가시광 광촉매의제조방법
CN107552042B (zh) 片状钛酸锰包覆凹凸棒土负载CeO2低温Photo-SCR脱硝催化剂及制备方法
CN107185555B (zh) 一种铜掺杂的硫化铈基纳米晶脱硝催化剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190222

RJ01 Rejection of invention patent application after publication