一种高分子型尾气净化催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高分子型尾气净化催化剂的制备方法，Fe‑MOF纳米材料、草酸、硝酸钴、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、氯铂酸和马来酸酐接枝聚乙烯作为主要原料，尾气净化催化剂采用电解工艺制备有机多孔Fe‑MOF纳米材料载体,通过化学浸渍和超声处理的方法将CoOX纳米颗粒沉积于结构稳定的Fe‑MOF纳米材料中,载体具有极高的比表面积和孔隙率,对尾气中的氮氧化合物有很好的催化效果，本发明专利技术高分子型催化剂对尾气具有优异的催化净化效果。

Preparation of a high polymer catalyst for purification of tail gas

【技术实现步骤摘要】
一种高分子型尾气净化催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种高分子型尾气净化催化剂及其制备方法,属于环保

技术介绍
随着社会与经济的发展,汽车逐渐走进千家万户,随着而来的则是汽车尾气排放问题。汽车尾气中的有害气体排放到环境中,会对人类生存环境造成极大危害。消除汽车尾气对环境的污染,是废气排放领域的研究人员函待解决的问题。尾气处理装置是在催化剂的作用下使尾气得到净化,以减轻对环境的污染的装置。现有的尾气处理装置对汽车尾气的处理不彻底,也会造成大气污染此外,现有的尾气处理装置太大、不好装卸,而且造价高、成本贵,处理效率低,也难以保养。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高分子型尾气净化催化剂的制备方法，使用该催化剂尾气净化率大幅提高。一种汽车尾气净化催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤1、将Fe-MOF纳米材料置于草酸溶液（质量分数为30%）中预处理5h,用去离子水洗净后,置于硝酸钴溶液（质量分数为30%）中浸渍0.5h,并超声处理,然后室温下晾干；步骤2、将超声处理的Fe-MOF纳米材料置于管式炉中,在惰性气体气氛保护下焙烧至400℃，保持5h，得到多孔Fe-MOF/金属氧化物纳米复合材料,即为Co-Fe-MOF；步骤3、将10份高密度聚乙烯，8份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入5份马来酸酐接枝聚乙烯和4份氯铂酸,继续混合2h,再加入40份Co-Fe-MOF,继续混合5小时,最后加入3份DSTP抗氧化剂和2份硬脂酸润滑剂混合均匀；步骤4、将上述混合均匀的物料于-30℃冷冻3h,之后将冷冻的物料置于室温环境中保持5h,将所得物料再次置于高速混合机中混合3h,之后将混合料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒,即得到交联高分子Co-Fe-MOF催化剂。所述的Fe-MOF纳米材料制备方法如下：步骤1、将24份体积分数为66.7%的乙醇溶液、1.75份有机配体H3BTC和2份支持电解质TBAP加入到烧杯中,超声10min,超声功率为100W,使之分散溶解均匀,制成电解质溶液；步骤2、将金属Fe棒（纯度为99.98%）作为阳极,采用铜棒作为阴极,将所述阳极、阴极和电解质溶液连接成电解反应电路,保证阳极和阴极之间的距离为5cm,在电路电压为30V的条件下反应3h，将所得的产物用乙醇和水分别洗涤3次,并将其在100℃下干燥24h，随后在120℃的静态真空条件下处理12h，得到Fe-MOF纳米晶体材料。有益效果：本专利技术的高分子型尾气净化催化剂采用电解工艺制备有机多孔Fe-MOF纳米材料载体,通过化学浸渍和超声处理的方法将CoOX纳米颗粒沉积于结构稳定的Fe-MOF纳米材料中,载体具有极高的比表面积和孔隙率,对尾气中的氮氧化合物有很好的催化效果，可以很好地氧化、还原一氧化氮、一氧化碳、碳氢化合物、铅及硫氧化合物等，有效降低了了废物气体的排放对环境造成的污染；此外，通过优化催化材料制备工艺中原料的配比组成，严格控制合成后催化材料的比表面积、空间结构以及或活性位数目，使得CoOX均匀的负载在Fe-MOF纳米材料的的内外表面，提高氮氧化合物的转化率，对尾气具有优异的催化净化效果。具体实施方式实施例1一种高分子型尾气净化催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤1、将Fe-MOF纳米材料置于草酸溶液（质量分数为30%）中预处理5h,用去离子水洗净后,置于硝酸钴溶液（质量分数为30%）中浸渍0.5h,并超声处理,然后室温下晾干；步骤2、将超声处理的Fe-MOF纳米材料置于管式炉中,在惰性气体气氛保护下焙烧至400℃，保持5h，得到多孔Fe-MOF/金属氧化物纳米复合材料,即为Co-Fe-MOF；步骤3、将10份高密度聚乙烯，8份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入5份马来酸酐接枝聚乙烯和4份氯铂酸,继续混合2h,再加入40份Co-Fe-MOF,继续混合5小时,最后加入3份DSTP抗氧化剂和2份硬脂酸润滑剂混合均匀；步骤4、将上述混合均匀的物料于-30℃冷冻3h,之后将冷冻的物料置于室温环境中保持5h,将所得物料再次置于高速混合机中混合3h,之后将混合料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒,即得到交联高分子Co-Fe-MOF催化剂。所述的Fe-MOF纳米材料制备方法如下：步骤1、将24份体积分数为66.7%的乙醇溶液、1.75份有机配体H3BTC和2份支持电解质TBAP加入到烧杯中,超声10min,超声功率为100W,使之分散溶解均匀,制成电解质溶液；步骤2、将金属Fe棒（纯度为99.98%）作为阳极,采用铜棒作为阴极,将所述阳极、阴极和电解质溶液连接成电解反应电路,保证阳极和阴极之间的距离为5cm,在电路电压为30V的条件下反应3h，将所得的产物用乙醇和水分别洗涤3次,并将其在100℃下干燥24h，随后在120℃的静态真空条件下处理12h，得到Fe-MOF纳米晶体材料。实施例2步骤3、将4份高密度聚乙烯，3份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入5份马来酸酐接枝聚乙烯和2份氯铂酸,继续混合2h,再加入40份Co-Fe-MOF,继续混合5小时,最后加入3份DSTP抗氧化剂和2份硬脂酸润滑剂混合均匀；其余步骤同实施例1。实施例3步骤3、将10份高密度聚乙烯，18份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入5份马来酸酐接枝聚乙烯和10份氯铂酸,继续混合2h,再加入20份Co-Fe-MOF,继续混合5小时,最后加入3份DSTP抗氧化剂和2份硬脂酸润滑剂混合均匀；其余步骤同实施例1。实施例4步骤3、将10份高密度聚乙烯，8份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入5份马来酸酐接枝聚乙烯和4份氯铂酸,继续混合2h,再加入10份Co-Fe-MOF,继续混合5小时,最后加入3份DSTP抗氧化剂和1份硬脂酸润滑剂混合均匀；其余步骤同实施例1。实施例5步骤3、将10份高密度聚乙烯，14份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入15份马来酸酐接枝聚乙烯和4份氯铂酸,继续混合2h,再加入30份Co-Fe-MOF,继续混合5小时,最后加入3份DSTP抗氧化剂和2份硬脂酸润滑剂混合均匀；;其余步骤同实施例1。实施例6步骤3、将10份高密度聚乙烯，8份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入5份马来酸酐接枝聚乙烯和1份氯铂酸,继续混合2h,再加入60份Co-Fe-MOF,继续混合5小时,最后加入3份DSTP抗氧化剂和2份硬脂酸润滑剂混合均匀；其余步骤同实施例1。实施例7步骤3、将10份高密度聚乙烯，8份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入5份马来酸酐接枝聚乙烯和4份氯铂酸,继续混合2h,再加入50份Co-Fe-MOF,继续混合5小时,最后加入6份DSTP抗氧化剂和1份硬脂酸润滑剂混合均匀；其余步骤同实施例1。实施例8步骤3、将20份高密度聚乙烯，8份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入25份马来酸酐接枝聚乙烯和4份氯铂酸,继续混合2h,再加入20份Co-Fe-MOF,继续混合5小时,最后加入3份DSTP抗氧化剂和2份硬脂酸润滑剂混合均匀；其余步骤同实施例1。实施例9步骤3、将2份高密度聚乙烯，8份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入1份马来酸酐接枝聚乙烯和4份氯铂酸,继续混合2h,再加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分子型尾气净化催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、将Fe‑MOF纳米材料置于草酸溶液中预处理5h,用去离子水洗净后,置于硝酸钴溶液中浸渍0.5h,并超声处理,然后室温下晾干；步骤2、将超声处理的Fe‑MOF纳米材料置于管式炉中,在惰性气体气氛保护下焙烧至400℃，保持5h，得到多孔Fe‑MOF/金属氧化物纳米复合材料，即为Co‑Fe‑MOF；步骤3、将10份高密度聚乙烯，8份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入5份马来酸酐接枝聚乙烯和4份氯铂酸,继续混合2h，再加入40份Co‑Fe‑MOF,继续混合5小时,最后加入3份DSTP抗氧化剂和2份硬脂酸润滑剂混合均匀；步骤4、将上述混合均匀的物料于‑30℃冷冻3h,之后将冷冻的物料置于室温环境中保持5h,将所得物料再次置于高速混合机中混合3h,之后将混合料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒,即得到交联高分子Co‑Fe‑MOF催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种高分子型尾气净化催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、将Fe-MOF纳米材料置于草酸溶液中预处理5h,用去离子水洗净后,置于硝酸钴溶液中浸渍0.5h,并超声处理,然后室温下晾干；步骤2、将超声处理的Fe-MOF纳米材料置于管式炉中,在惰性气体气氛保护下焙烧至400℃，保持5h，得到多孔Fe-MOF/金属氧化物纳米复合材料，即为Co-Fe-MOF；步骤3、将10份高密度聚乙烯，8份低密度聚乙烯加入到高速混合机中混合3h后加入5份马来酸酐接枝聚乙烯和4份氯铂酸,继续混合2h，再加入40份Co-Fe-MOF,继续混合5小时,最后加入3份DSTP抗氧化剂和2份硬脂酸润滑剂混合均匀；步骤4、将上述混合均匀的物料于-30℃冷冻3h,之后将冷冻的物料置于室温环境中保持5h,将所得物料再次...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐森元，赵林，
申请(专利权)人：新沂博瑞工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32