CN1781582A - 催化分解一氧化氮的方法 - Google Patents

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CN1781582A CN 200410097571 CN200410097571A CN1781582A CN 1781582 A CN1781582 A CN 1781582A CN 200410097571 CN200410097571 CN 200410097571 CN 200410097571 A CN200410097571 A CN 200410097571A CN 1781582 A CN1781582 A CN 1781582A
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nitrogen monoxide
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李树本
王嘉欣
季生福
丑凌军
张兵
杨建�
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Abstract

本发明公开了一种一氧化氮直接催化分解的方法。本发明使用碳化钼或者负载型碳化钼为催化剂，对于500－1000ppm的一氧化氮，在300－700℃可以直接催化分解。该方法的主要特点是催化剂成本低廉，反应温度范围宽，可以在较低温度下将一氧化氮完全消除。

Description

催化分解一氧化氮的方法
技术领域
本发明涉及一种一氧化氮直接催化分解的方法。
背景技术
一氧化氮作为一种有害气体对大气造成极大的污染，如形成光化学烟雾、破坏臭氧层等，同时也严重危害人类的身体健康。所以，有效地消除一氧化氮就成为环境保护中巨大的挑战之一。在过去的几十年中，探索了很多消除一氧化氮方法，并取得了非常好的效果。在众多方法中，催化法消除一氧化氮被认为是最有前景的方法之一，而一氧化氮直接催化分解法是最为理想的一种途径。这种方法不需要任何还原剂，理论的最终产物只有氧气和氮气，对环境没有任何污染。NO直接催化分解催化剂中，铜离子交换的ZSM-5分子筛催化剂最好。但是，该催化剂在高空速下催化活性不高，而且抗O2和SO2中毒性能较差，而催化剂的水热稳定性差是Cu-ZSM-5催化剂实际应用中最大的问题。所以，目前NO直接催化分解的关键技术是开发活性、选择性高，稳定性好，耐毒能力强的催化剂，寻找新的催化材料。
自从1973年Levy和Boudart在Science(1973，181：547)上报道碳化钨具有类贵金属的催化特性以来，过渡金属碳化物作为一种新型的催化材料受到研究者的广泛关注。近年来的研究发现，过渡金属碳化物对许多反应都展示了很好的活性，例如加氢脱氮(HDN)、加氢脱硫(HDS)的反应，而且对H2O、SO2有抗中毒作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一氧化氮在较宽的温度范围内直接催化分解的方法。
一种一氧化氮直接催化分解的方法，其特征在于使用碳化钼或者负载型碳化钼作为催化剂，负载型催化剂的载体为γ-Al2O3，在反应温度300-700℃下，催化分解浓度为500-1000ppm的一氧化氮。
本发明所使用的负载型碳化钼催化剂，碳化钼与γ-Al2O3的质量比为0.03-0.20∶1。
本发明与传统催化剂和现有技术比较具有以下优点：
1、催化剂成本低廉，制备方法简单易掌握；
2、反应温度范围宽，在100-700℃都有活性；
3、完全消除一氧化氮的温度较低。
具体实施方式：
实施例1：由(NH4)6Mo7O24·4H2O粉末500℃分解3h制得MoO3。取0.15gMoO3，将C2H6/H2(C2H6∶H2＝1∶9v/v)混合气以100ml/min的流速通入反应器中，以10℃/min的升温速率从室温升到127℃，保持30min，再以1℃/min的升温速率升到627℃，保持此温度，碳化2h制得碳化钼。在微型管式反应器中放入0.1克碳化钼通入含1000ppm NO的He气，气体总流速为50ml/min。催化剂的催化反应性能数据如下：
  温度℃   100   200   300   400   500   600   700
  NO转化率％   1.1   21.6   80.8   100   100   100   100
实施例2：用计算量体积的0.2M(NH4)6Mo7O24·4H2O水溶液浸渍γ-Al2O3载体，120℃干燥12h，500℃焙烧4h，得到25wt％MoO3/γ-Al2O3。将0.108g 25wt％MoO3/γ-Al2O3直接碳化制得19wt％Mo2C/γ-Al2O3。碳化过程同实施例1，称取0.1克催化剂，于1000ppm NO(气体流速为50ml/min)直接催化分解结果如下：
  温度℃   100   200   300   400   500   600   700
  NO转化率％   14.3   30.0   59.0   100   100   100   100
实施例3：同实施例2由0.105g 12.5wt％MoO3/γ-Al2O3制得9.2wt％Mo2C/γ-Al2O3。称取0.1克催化剂，于1000ppm NO(气体流速为50ml/min)的直接催化分解结果如下：
  温度℃   100   200   300   400   500   600   700
  NO转化率％   10.1   15.3   34.1   54.3   78.2   100   100
实施例4：同实施例2由0.102g 5wt％MoO3/γ-Al2O3制得3.6wt％Mo2C/γ-Al2O3。称取0.1克催化剂，于1000ppm NO(气体流速为50ml/min)的直接催化分解结果如下：
  温度℃   100   200   300   400   500   600   700
  NO转化率％   6.5   17.1   20.7   40.1   51.3   100   100
实施例5：将实施例1制得的0.1g碳化钼于500ppm NO(气体流速为50ml/min)的直接催化分解反应中，可在300℃将NO完全消除，具体结果如下：
  温度℃   100   200   300   400   500   600   700
  NO转化率％   42.5   51.4   100   100   100   100   100

Claims (2)

1、一种一氧化氮直接催化分解的方法，其特征在于使用碳化钼或者负载型碳化钼作为催化剂，负载型催化剂的载体为γ-Al2O3，在反应温度300-700℃下，催化分解浓度为500-1000ppm的一氧化氮。
2、如权利要求1所说的方法，其特征在于使用的负载型碳化钼催化剂，碳化钼与γ-Al2O3的质量比为0.03-0.20∶1。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110841721A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 上海师范大学 MXene二维材料、Cu/MXene催化剂及其制备方法与应用

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