一种催化VOCs的锰-铜基复合氧化物掺杂稀土元素的催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108325536A(43)申请公布日2018.07.27(21)申请号201810137600.0B01D53/44(2006.01)(22)申请日2018.02.10(71)申请人普利飞尔环保科技（上海）有限公司地址201203上海市浦东新区自由贸易试验区郭守敬路351号2号楼A692-20室(72)发明人王征杨继新王俊超(74)专利代理机构郑州优盾知识产权代理有限公司41125代理人孙诗雨(51)Int.Cl.B01J23/889(2006.01)B01J35/04(2006.01)B01J37/02(2006.01)B01J37/08(2006.01)B01D53/86(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种催化VOCs的锰-铜基复合氧化物掺杂稀土元素的催化剂及其制备方法和应用(57)摘要一种催化VOCs的锰-铜基复合氧化物掺杂稀土元素的催化剂及其制备方法和应用。本发明公开的催化剂以高孔容的堇青石蜂窝状陶瓷材料为载体，由内而外依次包覆第一金属氧化物涂层、第二金属氧化物涂层和第三层金属氧化物涂层；所述第一金属氧化物涂层为活性三氧化二铝，所述第二金属氧化物涂层为铪-镧-铈氧化物，所述第三金属氧化物涂层为锰-铜基氧化物。本发明提供的催化剂采用非贵金属代替贵金属；本发明提供的催化剂涂层分散均匀，活性组分与基体结合力强，不易脱落或龟裂，在高速气流及热冲击下仍能保持较高活性，重复使用活性稳定，对VOCs气体催化活性强，制备工艺简单，成本低廉，适合大规模生产。CN108325536ACN108325536A权利要求书1/2页1.一种催化VOCs的锰-铜基复合氧化物掺杂稀土元素的催化剂，其特征在于：所述催化剂以堇青石蜂窝陶瓷为载体，由内而外依次包覆第一金属氧化物涂层、第二金属氧化物涂层和第三层金属氧化物涂层；所述第一金属氧化物涂层主要成分为活性三氧化二铝，所述第二金属氧化物涂层主要成分为镧氧化物、铪氧化物以及铈氧化物，所述第三金属氧化物涂层主要成分为锰氧化物和铜氧化物。2.如权利要求1所述的催化VOCs的锰-铜基复合氧化物掺杂稀土元素的催化剂，其特征在于：所述载体堇青石蜂窝陶瓷六边形、圆形或方形中任意一种，堇青石基蜂窝陶瓷为方形时，长为5-15cm、宽为5-15cm、高为5-15cm，堇青石基蜂窝陶瓷上孔的密度为100-500目。3.如权利要求1所述的催化VOCs的锰-铜基复合氧化物掺杂稀土元素的催化剂，其特征在于：所述第一金属氧化物涂层中，活性三氧化二铝增重比率为5%-15%，优选为10%-15%；所述第二金属氧化物涂层中，镧氧化物、铪氧化物及铈氧化物增重比率分别为0.5%-2%，优选为1%-2%；所述第三金属氧化物涂层中，锰氧化物和铜氧化物增重比率分别为1%-5%，优选为2.5%-5%。4.如权利要求1所述的催化VOCs的锰-铜基复合氧化物掺杂稀土元素的催化剂，其特征在于：所述氧化物中含低价态的氧化物组分占各涂层比例为MnO230-60wt%、CuO15-29wt%、HfO218-33wt%、La20318-33wt%、CeO218-33wt%。5.如权利要求1-4任意一项所述的催化VOCs的锰-铜基复合氧化物掺杂稀土元素的催化剂的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）将堇青石蜂窝陶瓷载体放入浓度为5%-10%稀销酸中浸泡4-12小时，取出后在80℃-150℃下干燥1-6小时；（2）将步骤（1）处理后的蜂窝陶瓷基体浸入铝溶胶中，取出后干燥、在氮气保护下400℃-900℃焙烧1-6小时，形成第一金属氧化物涂层；（3）将步骤（2）中得到的堇青石蜂窝陶瓷浸渍于一种铪-镧-铈盐溶液中，取出后干燥、在氮气保护下400℃-600℃焙烧1-6小时，形成第二金属氧化物涂层；（4）将步骤（3）中得到的堇青石蜂窝陶瓷浸渍于一种锰-铜盐溶液中，取出后干燥、在氮气保护下400℃-550℃焙烧1-6小时，形成第三金属氧化物涂层。6.如权利要求5所述的催化VOCs的锰-铜基复合氧化物掺杂稀土元素的催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中铝溶胶的制备方法为：拟薄水铝石粉与去离子水按比例混合，添加尿素，室温下充分搅拌，滴加浓硝酸调节浆液pH=2-5，胶溶反应60-240min，即得稳定的铝溶胶，其中拟薄水铝石粉：去离子水：尿素的质量比为：（3-5）:（25-30）：（1.5-2.5）。7.如权利要求5所述的催化VOCs的锰-铜基复合氧化物掺杂稀土元素的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中铪-镧-铈盐溶液的制备方法为：将硫酸铪、硫酸镧和六水合硝酸铈溶于水中，再加入尿素，恒温下搅拌，即得铪-镧-铈盐溶液；其中，硫酸铪：硫酸镧：六水合硝酸铈：尿素：