一种铜钴双金属催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于空气污染治理领域，尤其涉及一种铜钴双金属催化剂及其制备方法与应用。本发明专利技术提供了一种催化剂，包括：铜盐、钴盐和活性三氧化二铝；活性三氧化二铝为载体，载体上负载有铜盐和钴盐。本发明专利技术还提供了一种上述催化剂的制备方法，为：溶解、超声含浸、加热、烘干及煅烧。本发明专利技术还提供了一种上述催化剂或上述制备方法得到的产品在氮氧化物还原中的应用。本发明专利技术提供的技术方案中，催化剂的原料简单易得，制备方法简单，有效降低了催化剂的成本；经实验检测可得，本发明专利技术提供的技术方案得到的催化剂结构稳定，可以保持良好的催化活性而不容易失活，解决了现有技术中，用于NO还原催化剂价格昂贵、容易失去催化活性的技术缺陷，具有经济效益高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种铜钴双金属催化剂及其制备方法与应用
本专利技术属于空气污染治理领域，尤其涉及一种铜钴双金属催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
氮氧化物(NOx，包括NO、NO2等)，是汽车尾气、化石燃料及城市固体废弃物处理过程主要污染物之一，形成酸雨、化学烟雾等严重的环境问题，危害生态环境及人体健康。国家《环境空气质量标准》(GB3095-2012)以及《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)的实施，对有害气体的排放提出了更高的要求，因此如何高效的转移有害气体已成为现在研究的一个重点。脱除NOx的方法可分为非催化法和催化法两大类。其中，非催化法存在设备庞大、费用高、有二次污染等问题，难在实际应用中推广使用，因此，催化法是当今脱除NOx主要的方法。其中，选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReduction，SCR)，由于其具有反应温度低、净化效果强以及运行可靠的优点，已成为研究的热点。研究表明，传统的NH3-SCR反应中，仍具有还原剂NH3耗量大、易腐蚀设备以及产生二次污染物的缺点；为克服上述缺陷，现有技术中，以氢气、碳氢化合物或一氧化碳为还原剂的新型SCR反应中，CO-SCR的技术和经济前景最为优越，用CO作为NO的还原剂是经济有效的并能达到以废治废的目的。现有技术中，用于NO还原催化剂主要有：离子交换分子筛，负载型铂、钯、金催化剂等，上述催化剂价格昂贵，氧含量高时，催化剂容易失活，导致催化性能变差，经济效益低，不利于实际应用。因此，研发出一种铜钴双金属催化剂及其制备方法与应用，用于解决现有技术中，用于NO还原催化剂价格昂贵、容易失去催化活性的技术缺陷，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种铜钴双金属催化剂及其制备方法与应用，用于解决现有技术中，用于NO还原催化剂价格昂贵、容易失去催化活性的技术缺陷。本专利技术提供一种催化剂，所述催化剂包括：铜盐、钴盐和活性三氧化二铝；所述活性三氧化二铝为载体，所述载体上负载有所述铜盐和钴盐。优选地，所述铜盐为Cu(NO3)2·3H2O，所述钴盐为Co(NO3)2·6H2O；，所述载体的比表面积为240～270m2/g，所述载体的粒径为40～60目。优选地，所述催化剂中，铜盐和钴盐的质量比为1:(1～5)，铜元素和钴元素的质量之和占所述催化剂质量的5％～9％。本专利技术还提供了一种包括以上任意一项所述的催化剂的制备方法，所述制备方法为：步骤一、溶解：铜盐和钴盐溶于蒸馏水中后，加入活性三氧化二铝，得第一产物；步骤二、超声含浸：所述第一产物超声，得第二产物；步骤三、加热：所述第二产物加热，得第三产物；步骤四、烘干：所述第三产物烘干，得第四产物：步骤五、煅烧：所述第四产物煅烧，得产品。优选地，所述铜盐中铜元素和所述钴盐中钴元素的总质量与所述蒸馏水的投料比为(0.5～0.9)g：(15～30)mL。优选地，步骤二所述超声的温度为60～80℃，步骤二所述超声的频率为70～90Hz，步骤二所述超声的时间为30～60min。优选地，步骤三所述加热的方法为水浴加热，步骤三所述加热的时间为20～30h，步骤三所述加热的温度为60～80℃。优选地，步骤四所述烘干的时间10～15h，步骤四所述烘干的温度为90～105℃。优选地，步骤五所述煅烧的时间为3～5h，步骤五所述煅烧的温度为500～800℃。本专利技术还提供了一种包括以上任意一项所述的催化剂或以上任意一项所述的制备方法得到的产品在氮氧化物还原中的应用。综上所述，本专利技术提供了一种铜钴双金属催化剂，所述催化剂包括：铜盐、钴盐和活性三氧化二铝；所述活性三氧化二铝为载体，所述载体上负载有所述铜盐和钴盐。本专利技术还提供了一种上述催化剂的制备方法，所述制备方法为：步骤一、溶解；步骤二、超声含浸；步骤三、加热；步骤四、烘干；步骤五、煅烧。本专利技术还提供了一种上述催化剂或上述制备方法得到的产品在氮氧化物还原中的应用。本专利技术提供的技术方案中，催化剂的原料简单易得，制备方法简单，有效降低了催化剂的成本；经实验检测可得，本专利技术提供的技术方案得到的催化剂结构稳定，即使氧气含量高时，依然可以保持良好的催化活性而不容易失活，解决了现有技术中，用于NO还原催化剂价格昂贵、容易失去催化活性的技术缺陷，具有经济效益高的优点。具体实施方式本专利技术提供了一种铜钴双金属催化剂及其制备方法与应用，用于解决现有技术中，用于NO还原催化剂价格昂贵、容易失去催化活性的技术缺陷。下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了更详细说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的一种铜钴双金属催化剂及其制备方法与应用，进行具体地描述。实施例1步骤一、溶解称取0.9553gCu(NO3)2·3H2O和1.2470gCo(NO3)2·6H2O溶于15mL的蒸馏水中后，向混合体系加入9.500g活性三氧化二铝，搅拌得第一产物1。本实施例中，活性三氧化二铝的比表面积为240m2/g，活性三氧化二铝的粒径为40目；铜盐和钴盐的质量比1:1，铜元素和钴元素的质量之和占总投料量的5％。步骤二、超声含浸第一产物1在60℃、频率为70Hz的条件下超声含浸60min，得第二产物1。步骤三、加热第二产物1在60℃水浴加热30h，得第三产物1。步骤四、烘干第三产物1在90℃条件下烘干15h，得第四产物1。步骤五、煅烧第四产物1在600℃还原气氛煅烧3h，得产品1。实施例2步骤一、溶解称取0.8598gCu(NO3)2·3H2O和3.3670gCo(NO3)2·6H2O溶于20mL的蒸馏水中后，像混合体系加入9.100g活性三氧化二铝，搅拌得第一产物2。本实施例中，活性三氧化二铝的比表面积为250m2/g，活性三氧化二铝的粒径为50目；铜盐和钴盐的质量比1:3，铜元素和钴元素的质量之和占总投料量的9％。步骤二、超声含浸第一产物2在70℃、频率为80Hz的条件下超声含浸45min，得第二产物2。步骤三、加热第二产物2在70℃水浴加热24h，得第三产物2。步骤四、烘干第三产物2在100℃条件下烘干12h，得第四产物2。步骤五、煅烧第四产物2在500℃还原气氛煅烧5h，得产品2。实施例3步骤一、溶解称取0.4458gCu(NO3)2·3H2O和2.9098gCo(NO3)2·6H2O溶于30mL的蒸馏水中后，像混合体系加入9.300g活性三氧化二铝，搅拌得第一产物3。本实施例中，活性三氧化二铝的比表面积为270m2/g，活性三氧化二铝的粒径为60目；铜盐和钴盐的质量比1:5，铜元素和钴元素的质量之和占总投料量的7％。步骤二、超声含浸第一产物3在80℃、频率为90Hz的条件下超声含浸30min，得第二产物3。步骤三、加热第二产物3在80℃水浴加热20h，得第三产物3。步骤四、烘干第三产物3在105℃条件下烘干10h，得第四产物3。步骤五、煅烧第四产物3在800℃空气气氛煅烧4h，得产品3。实施例4石英反应管中装填有0.3500g催化剂2，通入反应气体为800ppmCO+200ppmN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化剂，其特征在于，所述催化剂包括：铜盐、钴盐和活性三氧化二铝；所述活性三氧化二铝为载体，所述载体上负载有所述铜盐和钴盐。

【技术特征摘要】
1.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂包括：铜盐、钴盐和活性三氧化二铝；所述活性三氧化二铝为载体，所述载体上负载有所述铜盐和钴盐。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述铜盐为Cu(NO3)2·3H2O，所述钴盐为Co(NO3)2·6H2O；，所述载体的比表面积为240-270m2/g，所述载体的粒径为40～60目。3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中，铜盐和钴盐的质量比为1:(1～5)，铜元素和钴元素的质量之和占所述催化剂质量的5％～9％。4.一种包括权利要求1至3任意一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：步骤一、溶解：铜盐和钴盐溶于蒸馏水中后，加入活性三氧化二铝，得第一产物；步骤二、超声含浸：所述第一产物超声，得第二产物；步骤三、加热：所述第二产物加热，得第三产物；步骤四、烘干：所述第三产物烘干，得第四产物：步骤五、煅烧：所述第四产物煅烧，得产品。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：郭家宏，梁艳，林坤森，熊坤，钟宇晴，谢雪如，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44