CN114870856A - 钴锰复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
钴锰复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114870856A CN114870856A CN202210666732.9A CN202210666732A CN114870856A CN 114870856 A CN114870856 A CN 114870856A CN 202210666732 A CN202210666732 A CN 202210666732A CN 114870856 A CN114870856 A CN 114870856A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cobalt
- catalyst
- composite oxide
- temperature
- oxide 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.)
- Granted
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 113
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- MZZUATUOLXMCEY-UHFFFAOYSA-N cobalt manganese Chemical compound [Mn].[Co] MZZUATUOLXMCEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 12
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 48
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 229910020599 Co 3 O 4 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 7
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012956 testing procedure Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
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
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/889—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/8892—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
- B01D53/864—Removing carbon monoxide or hydrocarbons
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G51/00—Compounds of cobalt
- C01G51/04—Oxides; Hydroxides
-
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钴锰复合氧化物催化剂及其制备方法和应用。所述方法采用共沉淀法，将硝酸锰和硝酸钴溶于水中，然后加入碱液调节混合pH≥8，在油浴条件下加热搅拌至粘稠状，抽滤，干燥，焙烧制得钴锰复合氧化物催化剂。本发明制得的钴锰复合氧化物催化剂在室温条件下即可实现CO的完全消除并且具有高效性、稳定性等优点，适用于CO低温氧化。
Description
技术领域
本发明属于CO氧化催化剂，涉及一种钴锰复合氧化物催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
已有研究表明，机器运转和材料氧化分解在密闭空间中会产生大量的CO气体，这对科研工作者的生命造成极大的危害，因此有必要开发新的催化剂来清除无色无味的有毒CO气体。虽然贵金属负载在金属氧化物上能够提高其催化CO氧化的活性，但由于贵金属成本高昂以及开采提纯困难，使其在商业应用中受到限制。鉴于贵金属催化剂在实际工业化应用上面临的挑战，价廉易得的过渡金属极具商业前景。相关研究表明，国内外潜艇封闭舱室内CO清除主要依赖于燃烧器内Hopcalite催化剂的高温催化作用(>320℃)，Hopcalite催化剂的主要成分是60wt.％MnO2和15-40wt.％CuO(Christopher et al.,AppliedCatalysis B:Environmental,2017,(203)533-540)，该技术路线的缺陷在于催化剂的高活性依赖于较高的操作温度，即催化反应能耗高，密闭空间的安全性得不到保障。中国专利申请2021113756765公开了一种用于CO低温氧化的钴基复合氧化物催化剂及其制备方法，采用共沉淀法，将硝酸铈和硝酸钴溶于水中，加入碱液调节硝酸铈和硝酸钴的混合溶液的pH至7-10，然后加入添加剂丙三醇，油浴条件下加热搅拌至粘稠状，得到钴基复合氧化物催化剂。该方法制得的钴基复合氧化物催化剂能够在75℃时即可实现CO的完全消除，虽然进一步降低了操作温度，但仍高于室温，对设备要求较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本、高活性、稳定性好的钴锰复合氧化物催化剂及其制备方法。该催化剂可以在室温下实现CO的完全氧化，且长时间运行，催化活性保持不变，表现出优异的稳定性。
实现本发明目的的技术方案如下：
钴锰复合氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：
按锰和钴的摩尔比为0.06～0.25：1，将硝酸锰和硝酸钴溶于水中，采用共沉淀法，加入NaOH和Na2CO3组成的混合碱液，调节pH≥8，在60～120℃油浴条件下加热搅拌至粘稠状，冷却至室温后抽滤，水洗至pH呈中性，将滤饼干燥并研磨，最后置于马弗炉中，250～350℃下于空气中焙烧2～5h，得到钴锰复合氧化物催化剂。
优选地，NaOH和Na2CO3组成的混合碱液中，NaOH的浓度为2M，Na2CO3的浓度为1M。
优选地，调节pH＝8～13。
优选地，油浴温度为70℃。
优选地，油浴时间为1～3h。
优选地，干燥温度为80～120℃，干燥时间为4～20h。
优选地，焙烧时间为4h。
优选地，焙烧过程中，升温速率为2～20℃/min。
本发明还提供上述制备方法制得的钴锰复合氧化物催化剂。
进一步地，本发明还提供上述钴锰复合氧化物催化剂在CO低温氧化中的应用。
具体地，上述应用中，CO低温氧化的温度为25℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明采用共沉淀法成功制备了钴锰复合氧化物催化剂，该方法操作简单，可行性较强。钴锰双金属复合物催化剂能够促进CO与双金属催化剂的结合强度，从而实现CO低温高效转化；
(2)本发明合成的钴锰双金属复合物在相互协同作用下使得催化剂性能活性优于纯MnO2和Co3O4，在CO低温转化中表现出比纯MnO2和Co3O4催化剂具有更低的CO完全转化温度，在室温(25℃)下即可实现CO的100％转化。
具体实施方式
以下通过具体实例对本发明进一步作详细说明，但不限制本发明的范围。实例中所用试剂、原料反应气等如无特别说明，均可从商业途径购得，测试及实验方法如非特别说明，均为本领域的常规操作。
实施例1
钴锰复合氧化物催化剂的制备方法：称取硝酸锰0.03g、硝酸钴0.93g(nMn/nCo＝0.06)溶解于10mL去离子水中，采用共沉淀法，用NaOH(2M)和Na2CO3(1M)混合碱液调节pH＝8-9，随后70℃油浴加热搅拌至粘稠状取出，冷却至室温后抽滤，用去离子水洗涤至pH呈中性，取出滤饼80℃烘箱干燥4h，研磨后置于马弗炉250℃焙烧4h，升温速率为2℃/min，所得样品记6MnCo-250。
将制备的6MnCo-250催化剂进行CO催化氧化，操作步骤如下：
将制备的6MnCo-250催化剂取50mg加入CO微型固定床反应器中，在氮气气氛下180℃预处理2h，升温速率5℃/min，待固定床床层温度降至室温时，向反应器中通入由体积分数为1.6％CO、21.4％O2、77.0％N2组成的混合气，流速为30mL/min，CO浓度和产物利用TCD检测器在线检测。评价反应物CO的转化率公式如下：
XCO：CO转化率，[CO]in：反应器入口CO气体浓度，[CO]out：反应器出口CO气体浓度。
反应结果显示，在室温(25℃)下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
实施例2
钴锰复合氧化物催化剂的制备方法：具体制备方法同实施例1，不同之处在于硝酸锰添加量为0.13g(nMn/nCo＝0.25)，所得样品记25MnCo-250。
将制备的25MnCo-250催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例1中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂6MnCo-250替换为催化剂25MnCo-250。反应结果显示，在室温(25℃)下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
实施例3
钴锰复合氧化物催化剂的制备方法：具体制备方法同实施例1，不同之处在于催化剂的焙烧温度由250℃焙烧4h改为350℃焙烧4h，所得样品记6MnCo-350。
将制备的6MnCo-350催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例1中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂6MnCo-250替换为催化剂6MnCo-350。反应结果显示，在室温(25℃)下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
实施例4
钴锰复合氧化物催化剂的制备方法：具体制备方法同实施例2，不同之处在于催化剂的焙烧温度由250℃焙烧4h改为350℃焙烧4h，所得样品记25MnCo-350。
将制备的25MnCo-350催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例2中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂25MnCo-250替换为催化剂25MnCo-350。反应结果显示，在室温(25℃)下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
实施例5
钴锰复合氧化物催化剂的制备方法：具体制备方法同实施例2，不同之处在于pH＝8-9改为pH＝10-11，所得样品记25MnCo-250-1。
将制备的25MnCo-250-1催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例2中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂25MnCo-250替换为催化剂25MnCo-250-1。
反应结果显示，在室温(25℃)下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
实施例6
钴锰复合氧化物催化剂的制备方法：具体制备方法同实施例2，不同之处在于pH＝8-9改为pH＝12-13，所得样品记25MnCo-250-2。
将制备的25MnCo-250-2催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例2中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂25MnCo-250替换为催化剂25MnCo-250-2。反应结果显示，在室温(25℃)下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
对比例1
钴锰复合氧化物催化剂的制备方法：具体制备方法同实施例1，不同之处在于硝酸锰添加量为0.012g(nMn/nCo＝0.02)，所得样品记2MnCo-250。
将制备的2MnCo-250催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例1中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂6MnCo-250替换为催化剂2MnCo-250。反应结果显示，在55℃下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
对比例2
钴锰复合氧化物催化剂的制备方法：具体制备方法同实施例1，不同之处在于催化剂的焙烧温度由250℃焙烧4h改为150℃焙烧4h，所得样品记6MnCo-150。
将制备的6MnCo-150催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例1中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂6MnCo-250替换为催化剂6MnCo-150。反应结果显示，在110℃下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
对比例3
钴锰复合氧化物催化剂的制备方法：具体制备方法同实施例1，不同之处在于催化剂的焙烧温度由250℃焙烧4h改为450℃焙烧4h，所得样品记6MnCo-450。
将制备的6MnCo-450催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例1中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂6MnCo-250替换为催化剂6MnCo-450。反应结果显示，在50℃下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
对比例4
钴锰复合氧化物催化剂的制备方法：具体制备方法同实施例1，不同之处在于催化剂的焙烧温度由250℃焙烧4h改为500℃焙烧4h，所得样品记6MnCo-500。
将制备的6MnCo-500催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例1中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂6MnCo-250替换为催化剂6MnCo-500。反应结果显示，在80℃下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
对比例5
称取3g硝酸钴溶于10mL去离子水中，采用共沉淀法，用NaOH(2M)和Na2CO3(1M)混合碱液调节pH＝8-9，随后70℃油浴加热搅拌至粘稠状取出，冷却至室温后抽滤，用去离子水洗涤至pH呈中性，取出滤饼于70℃烘箱干燥4h，研磨后置于马弗炉250℃焙烧4h，升温速率为2℃/min，所得样品记Co3O4。
将制备的Co3O4催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例1中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂6MnCo-250替换为催化剂Co3O4。反应结果显示，在70℃下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
对比例6
称取3g硝酸锰溶于10mL去离子水中，采用共沉淀法，用NaOH(2M)和Na2CO3(1M)混合碱液调节pH＝8-9，随后70℃油浴加热搅拌至粘稠状取出，冷却至室温后抽滤，用去离子水洗涤至pH呈中性，取出滤饼于70℃烘箱干燥4h，研磨后置于马弗炉250℃焙烧4h，升温速率为2℃/min，所得样品记MnO2。
将制备的MnO2催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例1中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂6MnCo-250替换为催化剂MnO2。反应结果显示，在210℃下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
对比例7
如文献(Catal.Sci.Technol.,2012,2,1865–1871)中所述合成CeO2-Co3O4：100mL的硝酸钴和硝酸铈总离子浓度为0.62M，用1M NaOH调节pH≈10，在搅拌下加入30mL H2O2(30％)，将合成液陈化2h，用去离子水洗涤后干燥，350℃焙烧3h，升温速率为2℃/min，所得样品记CeO2-Co3O4。
将制备的CeO2-Co3O4催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例1中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂6MnCo-250替换为催化剂CeO2-Co3O4。反应结果显示，在130℃下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
对比例8
称取硝酸钴0.93g、2-甲基咪唑2.1g放入100mL烧杯，加入20mL甲醇；取硝酸锰0.03g、尿素1.8g放入100mL烧杯，加入20mL甲醇，分别充分搅拌均匀后，将混合的硝酸盐溶液加入到2-甲基咪唑混合液中，搅拌约30min，将上述前驱体溶液于室温静置老化24h，滤去上层清液，所得前驱体沉淀物用甲醇离心洗涤三遍，80℃干燥2h，研磨后静态空气中350℃焙烧2h，升温速率2℃/min，记6MnCo-2MI。
将制备的6MnCo-2MI催化剂进行CO催化氧化方法，重复实施例1中的催化剂预处理及反应步骤，不同的是：将催化剂6MnCo-250替换为催化剂6MnCo-2MI。反应结果显示，在100℃下混合气通过催化剂床层后，CO的转化率达100％。
以上所述，仅是本发明的几种实施案例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例。但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围内。
Claims (10)
1.钴锰复合氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按锰和钴的摩尔比为0.06～0.25：1，将硝酸锰和硝酸钴溶于水中，采用共沉淀法，加入NaOH和Na2CO3组成的混合碱液，调节pH≥8，在60～120℃油浴条件下加热搅拌至粘稠状，冷却至室温后抽滤，水洗至pH呈中性，将滤饼干燥并研磨，最后置于马弗炉中，250～350℃下于空气中焙烧2～5h，得到钴锰复合氧化物催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，NaOH和Na2CO3组成的混合碱液中，NaOH的浓度为2M，Na2CO3的浓度为1M。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，调节pH＝8～13。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，油浴温度为70℃，油浴时间为1～3h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，干燥温度为80～120℃，干燥时间为4～20h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，焙烧时间为4h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，焙烧过程中，升温速率为2～20℃/min。
8.根据权利要求1至7任一所述的制备方法制得的钴锰复合氧化物催化剂。
9.根据权利要求8所述的钴锰复合氧化物催化剂在CO低温氧化中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，CO低温氧化的温度为25℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210666732.9A CN114870856B (zh) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | 钴锰复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210666732.9A CN114870856B (zh) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | 钴锰复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114870856A true CN114870856A (zh) | 2022-08-09 |
| CN114870856B CN114870856B (zh) | 2024-09-13 |
Family
ID=82682168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210666732.9A Active CN114870856B (zh) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | 钴锰复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114870856B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020114746A1 (en) * | 1999-12-20 | 2002-08-22 | Roark Shane E. | Selective removal of carbon monoxide |
| US20070259974A1 (en) * | 2004-08-25 | 2007-11-08 | Lok Cornelis M | High Cobalt Content , High Cobalt Surface Area Catalysts, Preparation and Use Thereof |
| CN102769142A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-11-07 | 北京化工大学 | 一种氧还原和析氧双效电催化剂及其制备方法 |
| CN110560080A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-13 | 武汉轻工大学 | 一种钴锰复合氧化物的制备方法及降解染料废水的方法 |
| CN114377684A (zh) * | 2020-10-19 | 2022-04-22 | 华侨大学 | 一种低温条件脱除CO的MnCoOx催化剂及其制备方法 |
-
2022
- 2022-06-14 CN CN202210666732.9A patent/CN114870856B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020114746A1 (en) * | 1999-12-20 | 2002-08-22 | Roark Shane E. | Selective removal of carbon monoxide |
| US20070259974A1 (en) * | 2004-08-25 | 2007-11-08 | Lok Cornelis M | High Cobalt Content , High Cobalt Surface Area Catalysts, Preparation and Use Thereof |
| CN102769142A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-11-07 | 北京化工大学 | 一种氧还原和析氧双效电催化剂及其制备方法 |
| CN110560080A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-13 | 武汉轻工大学 | 一种钴锰复合氧化物的制备方法及降解染料废水的方法 |
| CN114377684A (zh) * | 2020-10-19 | 2022-04-22 | 华侨大学 | 一种低温条件脱除CO的MnCoOx催化剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114870856B (zh) | 2024-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106732799B (zh) | 一种新型低温脱硝mof催化剂及其制备方法 | |
| CN108579728B (zh) | 一种高热稳定性氨选择性还原氮氧化物的催化剂及制备方法 | |
| CN105381800A (zh) | 一种非贵金属氧化物燃烧催化剂及其制备方法与用途 | |
| CN107362807A (zh) | 一种Mn/Co基低温SCO催化剂及其制备方法 | |
| KR101598390B1 (ko) | 배기가스 정화용 촉매 및 그 제조방법 | |
| CN105833901A (zh) | 一种PrOx-MnOx/SAPO-34低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN110586065A (zh) | 一种新型金属有机骨架衍生的金属氧化物催化剂合成方法、应用 | |
| CN113289613A (zh) | 一种用于VOCs净化的类蜂窝状锰基莫来石催化剂的制备方法 | |
| CN111013597A (zh) | 一种以Ce-MOF为前驱体的铈基复合氧化物低温SCR催化剂制备方法 | |
| CN111185191B (zh) | 微量镍调控氧化锰催化剂的制备方法及其产品和应用 | |
| CN110773150B (zh) | 一种复合氧化物及其制备与作为碳颗粒燃烧催化剂的应用 | |
| CN113877638B (zh) | 分步沉淀法制备脱硝脱二噁英脱VOCs一体化催化剂的制备方法、制得的催化剂 | |
| CN108745345A (zh) | 一种无钒脱硝催化剂及其制备方法 | |
| JPWO2014057839A1 (ja) | 複合酸化物の製造方法及び複合酸化物触媒 | |
| CN110329992B (zh) | 甲醇低温水汽重整制氢催化剂及其制备方法 | |
| CN112569952A (zh) | 一种掺杂钐的氧化铁scr脱硝催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN114870856B (zh) | 钴锰复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN115999543A (zh) | 一种多壳层结构co-scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN111437875A (zh) | 一种具有宽温度范围的铈铁分子筛基催化剂及其制备方法 | |
| CN114849698B (zh) | 一种介孔Na-α-MnO2催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109046324B (zh) | 一种以介孔氧化铈为载体的中低温脱硝催化剂及制备方法 | |
| CN115007139A (zh) | 富含氧空位的锰基VOCs催化燃烧催化剂及其制备方法 | |
| CN109772346B (zh) | 一种复合材料催化剂的制备方法及其在低温下脱氮的应用 | |
| CN112569961A (zh) | 一种mof衍生中空钴氧化物负载氧化锰催化剂的制备方法及其产品和应用 | |
| CN107159305A (zh) | 一种用于氨选择性还原氮氧化物的rth分子筛催化剂及其制备方法和用途 |
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 | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Jie Inventor after: Huang Yingzi Inventor after: Xu Wenlin Inventor after: Wang Yaqiong Inventor after: Li Xiaojun Inventor before: Huang Yingzi Inventor before: Li Jie Inventor before: Xu Wenlin Inventor before: Wang Yaqiong Inventor before: Li Xiaojun |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |