RU2411984C2 - Способ получения материала для разложения озона и материал - Google Patents
Способ получения материала для разложения озона и материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411984C2 RU2411984C2 RU2009106691/15A RU2009106691A RU2411984C2 RU 2411984 C2 RU2411984 C2 RU 2411984C2 RU 2009106691/15 A RU2009106691/15 A RU 2009106691/15A RU 2009106691 A RU2009106691 A RU 2009106691A RU 2411984 C2 RU2411984 C2 RU 2411984C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bentonite clay
- alumina cement
- manganese
- basic
- carbonate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Изобретение относится в области неорганической химии. Предложен способ получения материала для разложения озона, включающий перемешивание марганец- и медьсодержащих соединений с высокоглиноземистым цементом и бентонитовой глиной, формование гранул, выдержку на воздухе, гидротермальную обработку, сушку, прокаливание, согласно которому на перемешивание с высокоглиноземистым цементом и бентонитовой глиной подают измельченные до размера 50-150 мкм твердые частицы основного карбоната марганца и основного карбоната меди при следующем соотношении компонентов мас.%: основной карбонат марганца 13-25, основной карбонат меди 27-50, бентонитовая глина 1,5-6,5, высокоглиноземистый цемент - остальное, гидротермальную обработку осуществляют при 70-80°С, а прокаливание при 410-420°С до обеспечения образования в целевом продукте рентгеноаморфной мелкокристаллической фазы Mn3O4, характеризующейся размером кристаллитов не более 5 нм. В предпочтительном варианте в способе возможно введение соединений аммония и/или уксусной кислоты. Описан также материал, полученный заявленным способом. Изобретение позволяет получить материал с повышенной каталитической активностью при работе в слое. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области неорганической химии и может быть использовано для получения материалов, используемых в газоочистке, в частности, для удаления озона и других примесей из газовых потоков.
Известны многочисленные материалы для разложения озона и способы их получения, основанные на смешивании различных соединений марганца и меди с разными типами связующих веществ (см., например, RU 2077946, 1997, RU 2077947, 1997, RU 2102144, 1998, RU 2130803, 1999, RU 2134157, 1999, RU 2167713, 2001).
Подбор конкретных исходных веществ, используемых для получения материалов, и их количественные соотношения в шихте, как правило, связаны с решением задач, касающихся механической прочности, термостойкости и сорбционно-каталитической активности получаемых продуктов.
Наиболее близким аналогом является способ получения материала для разложения озона, который включает смешивание диоксида марганца, оксида меди, высокоглиноземистого цемента и бентонитовой глины, формование гранул, выдержку на воздухе, гидротермальную обработку при 80-100°С, сушку, прокаливание при 300-400°С. Известным способом получен материал, содержащий (мас.%): диоксид марганца 30-40, оксид меди 25-30, глина 7-20, цемент-талюм - остальное (RU 2169041, 2000).
Однако полученный материал обладает недостаточной степенью разложения озона в слое.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения, обеспечивающего получение материала с повышенной каталитической активностью в реакции разложения озона при работе в слое материала.
Поставленная задача решается описываемым способом получения материала для разложения озона, включающим перемешивание марганец- и медьсодержащих соединений с высокоглиноземистым цементом и бентонитовой глиной, формование гранул, выдержку на воздухе, гидротермальную обработку, сушку, прокаливание, согласно которому на перемешивание с высокоглиноземистым цементом и бентонитовой глиной подают измельченные до размера 50-150 мкм твердые частицы основного карбоната марганца и основного карбоната меди при следующем соотношении компонентов, мас.%: основной карбонат марганца 13-25, основной карбонат меди 27-50, бентонитовая глина 1,5-6,5, высокоглиноземистый цемент - остальное, гидротермальную обработку осуществляют при 70-80°С, а прокаливание при 410-420°С до обеспечения образования в целевом продукте рентгеноаморфной мелкокристаллической фазы Mn3O4, характеризующейся размером кристаллитов не более 5 нм.
Предпочтительно перемешивание компонентов проводят в присутствии соединений аммония.
Предпочтительно перед прокаливанием материал пропитывают уксусной кислотой.
Поставленная задача решается также материалом для разложения озона, состоящим из оксидов марганца и меди, высокоглиноземистого цемента и бентонитовой глины, при этом материал содержит оксиды марганца в виде мелкокристаллической рентгеноаморфной фазы Mn3O4 при содержании компонентов (мас.%):
оксиды марганца - 30-50
оксид меди - 10-20
бентонитовая глина - 1,5-6,5
высокоглиноземистый цемент - остальное
и материал получен способом, охарактеризованным выше.
Следует отметить, что условия осуществления способа, включая выбор исходных компонентов и их соотношение в шихте, позволяют получить материал, содержащий оксиды марганца в виде мелкокристаллической рентгеноаморфной фазы Mn3O4, характеризующейся размером кристаллитов не более 5 нм, что в свою очередь обеспечивает повышенную каталитическую активность материала в слое при разложении озона.
Ниже приведены примеры осуществления заявленного способа и характеристики полученного материала.
Предложенный материал в общем случае получают следующим образом. Берут измельченные до размеров частиц 50-150 мкм 0,18-0,30 кг основного карбоната марганца, 0,33-0,67 кг основного карбоната меди, 0,34-0,70 кг высокоглиноземистого цемента и 0,018-0,078 кг бентонитовой глины, тщательно перемешивают и получают гранулы диаметром 1-2 мм и длиной 2-7 мм. После подсушки на воздухе при комнатной температуре в течение 10-25 ч гранулы подвергают гидротермальной обработке при температуре 70-80°С в течение 3-4 ч, сушат при температуре 110-120°С в течение 4-6 ч и прокаливают при температуре 410-420°С в течение времени, обеспечивающего получение рентгеноаморфной фазы Mn3O4. Состав полученного катализатора (мас.%): Mn3O4 30-50; CuO 10-20; бентонитовая глина 1,5-6,5; высокоглиноземистый цемент - остальное. Активность катализатора в реакции разложении озона составила 94,0-100%.
Полученный катализатор назван нами гопталюм типа ГТ-ТИМИС.
Пример 1. Берут измельченные до размеров частиц 50-150 мкм 0,18 кг основного карбоната марганца, 0,333 кг основного карбоната меди, 0,70 кг высокоглиноземистого цемента и 0,018 кг бентонитовой глины, тщательно перемешивают и получают гранулы диаметром 1,5 мм и длиной 3-5 мм. После подсушки на воздухе при комнатной температуре в течение 25 ч гранулы подвергают гидротермальной обработке при температуре 75°С в течение 3 ч, сушат при температуре 110°С в течение 6 ч и прокаливают при температуре 415°С в течение 5 ч. Состав полученного катализатора (мас.%): Mn3O4 30, CuO 10, бентонитовая глина 1,5, высокоглиноземистый цемент - остальное. Активность полученного катализатора составила 100%.
Пример 2. Приготовление катализатора, как в примере 1, за исключением количества основного карбоната марганца, основного карбоната меди и высокоглинистого цемента, которые составили 0,30, 0,667 и 0,34 кг соответственно. Кроме того, полученную смесь компонентов увлажняют раствором гидроксида аммония. Состав полученного катализатора (мас.%): Mn3O4 50, CuO 20, бентонитовая глина 1,5, высокоглиноземистый цемент - остальное. Активность полученного катализатора составила 100%.
Пример 3. Приготовление катализатора, как в примере 1, за исключением количества основного карбоната марганца, основного карбоната меди, бентонитовой глины и высокоглинистого цемента, которые составили 0,24, 0,50, 0,03 и 0,51 кг соответственно. При этом перед прокаливанием гранулы пропитывают раствором уксусной кислоты. Состав полученного катализатора (мас.%): Mn3O4 40, CuO 15, бентонитовая глина 2,5, высокоглиноземистый цемент - остальное. Активность полученного катализатора составила 100%.
Пример 4. Приготовление катализатора, как в примере 1, за исключением количества основного карбоната марганца, основного карбоната меди, бентонитовой глины и высокоглинистого цемента, которые составили 0,30, 0,50, 0,78 и 0,34 кг соответственно. Состав полученного катализатора (мас.%): Mn3O4 50, CuO 15, бентонитовая глина 6,5, высокоглиноземистый цемент - остальное. Активность полученного катализатора составила 94,0%.
За меру активности катализаторов принимали степень очистки от озона α, рассчитываемую по формуле:
где с0 - входная концентрация озона;
с - выходная концентрация озона.
Измерения проводили в проточной установке, объемная скорость потока 110 л/ч, входная концентрация 0,5-1,0 об.%.
Результаты исследования влияния состава на активность полученного катализатора приведены в таблице. Оксиды марганца обозначены Mn3O4, бентонитовая глина - БГ, высокоглиноземистый цемент - ВЦ.
| Катализатор | Состав, мас.% | Высота слоя катализатора, см | Активность, % | |||
| Mn3O4 | CuO | БГ | талюм | |||
| Пример 1 | 30 | 10 | 1,5 | 58,5 | 2,0 | Полное разложение |
| Пример 2 | 30 | 15 | 1,5 | 53,5 | 2,0 | |
| Пример 3 | 50 | 20 | 1,5 | 28,5 | 2,0 | |
| 40 | 15 | 2,5 | 42,5 | 2,0 | ||
| 30 | 15 | 3,5 | 51,5 | 2,0 | 96,1 | |
| 40 | 20 | 4,5 | 35,5 | 2,0 | 89,8 | |
| 3,5 | 99,2 | |||||
| 40 | 10 | 5,5 | 5,5 | 3,5 | 97,0 | |
| 30 | 10 | 6,5 | 53,5 | 2,0 | 79,8 | |
| Пример 4 | 50 | 15 | 6,5 | 28,5 | 3,5 | 94,0 |
| 40 | 12,5 | 7,5 | 40,0 | 2,0 | 71,4 | |
| 3,5 | 90,3 | |||||
| 37 | 12 | 9 | 42,0 | 2,0 | 64,3 | |
| 40 | 12 | 12 | 36,0 | 3,5 | 81,5 | |
| Известный | - | - | - | - | 2,0 | 75,0 |
| 3,5 | 93,5 | |||||
Как следует из данных, приведенных в таблице, наибольшая активность наблюдается для катализатора, дополнительно содержащего 1,5-6,5 мас.% бентонитовой глины. Таким образом, предложенный катализатор превосходит известный в активности в разложении озона.
Claims (4)
1. Способ получения материала для разложения озона, включающий перемешивание марганец- и медьсодержащих соединений с высокоглиноземистым цементом и бентонитовой глиной, формование гранул, выдержку на воздухе, гидротермальную обработку, сушку, прокаливание, отличающийся тем, что на перемешивание с высокоглиноземистым цементом и бентонитовой глиной подают измельченные до размера 50-150 мкм твердые частицы основного карбоната марганца и основного карбоната меди при следующем соотношении компонентов мас.%: основной карбонат марганца 13-25, основной карбонат меди 27-50, бентонитовая глина 1,5-6,5, высокоглиноземистый цемент остальное, гидротермальную обработку осуществляют при 70-80°С, а прокаливание при 410-420°С до обеспечения образования в целевом продукте рентгеноаморфной мелкокристаллической фазы Mn3O4, характеризующейся размером кристаллитов не более 5 нм.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемешивание компонентов проводят в присутствии соединений аммония.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед прокаливанием материал пропитывают уксусной кислотой.
4. Материал для разложения озона, состоящий из оксидов марганца и меди, высокоглиноземистого цемента и бентонитовой глины, отличающийся тем, что он содержит оксиды марганца в виде мелкокристаллической рентгеноаморфной фазы Mn3O4 при содержании компонентов, мас.%:
оксиды марганца 30-50
оксид меди 10-20
бентонитовая глина 1,5-6,5
высокоглиноземистый цемент остальное,
при этом материал получен способом, охарактеризованным в п.1.
оксиды марганца 30-50
оксид меди 10-20
бентонитовая глина 1,5-6,5
высокоглиноземистый цемент остальное,
при этом материал получен способом, охарактеризованным в п.1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009106691/15A RU2411984C2 (ru) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | Способ получения материала для разложения озона и материал |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009106691/15A RU2411984C2 (ru) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | Способ получения материала для разложения озона и материал |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009106691A RU2009106691A (ru) | 2010-09-10 |
| RU2411984C2 true RU2411984C2 (ru) | 2011-02-20 |
Family
ID=42799943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009106691/15A RU2411984C2 (ru) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | Способ получения материала для разложения озона и материал |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2411984C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2491991C1 (ru) * | 2012-08-20 | 2013-09-10 | Закрытое акционерное общество "ЭКАТ" | Катализатор для разложения озона и способ его получения |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113828302A (zh) * | 2021-11-05 | 2021-12-24 | 电子科技大学长三角研究院(湖州) | 一种用于臭氧催化处理废水的复合催化剂及其制备方法 |
-
2009
- 2009-02-26 RU RU2009106691/15A patent/RU2411984C2/ru active IP Right Revival
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2491991C1 (ru) * | 2012-08-20 | 2013-09-10 | Закрытое акционерное общество "ЭКАТ" | Катализатор для разложения озона и способ его получения |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009106691A (ru) | 2010-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI490037B (zh) | 光觸媒及其製造方法、與使用其之光觸媒塗佈劑、光觸媒分散體、光觸媒體 | |
| CN1064419A (zh) | 用于从烟道气和其他气流中除去氧化硫的层状复合氢氧化物吸着剂 | |
| JP3910495B2 (ja) | 塩基性炭酸マグネシウム及びその製造方法、並びに該塩基性炭酸マグネシウムを含有する組成物又は構造体 | |
| JP5568726B2 (ja) | 酸化チタン／層状複水酸化物複合体及びその製造方法 | |
| JP4338470B2 (ja) | ハイドロタルサイト粒子及びその製造方法 | |
| JP5151041B2 (ja) | アルミノフォスフェート類の合成方法 | |
| RU2411984C2 (ru) | Способ получения материала для разложения озона и материал | |
| JP3910503B2 (ja) | 塩基性炭酸マグネシウムの製造方法 | |
| WO2011158675A1 (ja) | 複合水酸化マグネシウム、その製造方法および吸着剤 | |
| JP4574517B2 (ja) | バテライト型円盤状炭酸カルシウムの製造方法 | |
| JPWO2008123566A1 (ja) | 炭酸基含有水酸化マグネシウム粒子およびその製造方法 | |
| JP2007054714A (ja) | 亜酸化窒素の分解触媒及びその触媒を用いた亜酸化窒素の分解方法 | |
| KR20210141141A (ko) | 굴 패각을 이용한 바테라이트형 탄산칼슘 제조 방법 | |
| CN114133582A (zh) | 三维立体结构Co-MOF-74材料的制备及其VOCs应用 | |
| CN113845128A (zh) | 一种mor沸石分子筛及其制备方法 | |
| CN108793189A (zh) | 分层纳米薄片镁碱沸石分子筛及其制备方法和用途 | |
| JP6080980B2 (ja) | シリカ−アルミナ組成物の調製 | |
| JPH0655276B2 (ja) | アンモニウムイオン選択性吸着剤の製造法 | |
| JP2002079101A (ja) | メタノール水蒸気改質用触媒前駆体並びにメタノール水蒸気改質用触媒及びその製造方法 | |
| KR102562687B1 (ko) | 알칼리 금속 하이드록사이드를 사용한 아연 옥사이드-기반 흡착제 및 이를 제조하고 사용하기 위한 방법 | |
| CN106430325B (zh) | 一种磁性氧化铁的制备方法 | |
| JP5628016B2 (ja) | 銅触媒の製造方法および銅触媒前駆体の熟成方法 | |
| KR101255849B1 (ko) | 섬유상의 석면을 입방형의 탄산칼슘으로 변형시키는 방법 | |
| RU2800028C1 (ru) | Способ получения катализатора для разложения озона и катализатор | |
| RU2205069C1 (ru) | Способ получения катализатора для окисления сернистых соединений в отходящих газах |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110227 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120920 |