含有铜-锰催化剂的用于有害气体去除的复合组合物制造技术

本发明专利技术涉及含有铜‑锰催化剂的用于有害气体去除的复合组合物，所述复合组合物能够去除环境和室内污染物，例如一氧化碳和挥发性有机化合物，所述复合组合物包含与无机层化合物混杂的铜‑锰复合催化剂、无机填料、活性炭和粘合剂。

Composite composition containing copper manganese catalyst for removal of harmful gases

The invention relates to a composite composition for removal of harmful gases, including a copper cobalt manganese catalyst, which can remove environmental and indoor pollutants, such as carbon monoxide and volatile organic compounds. The composite composition includes a copper cobalt manganese composite catalyst mixed with inorganic layer compounds, inorganic fillers, and life. Sex charcoal and adhesives.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有铜-锰催化剂的用于有害气体去除的复合组合物
本专利技术涉及含有铜-锰催化剂的用于有害气体去除的复合组合物，并且更具体地涉及能够去除环境和室内污染物例如一氧化碳和挥发性有机化合物的含有铜-锰催化剂的用于有害气体去除的复合组合物。
技术介绍
长期暴露于封闭空间中的有害气体例如一氧化碳会对人体造成致命的损害。因此需要即使在环境温度下也能够有效地去除这样的有害气体的催化剂。可用作用于在室温下去除一氧化碳的催化剂的Hopcalite(其为锰氧化物、铜氧化物等的混合物)是相对经济的并且在去除一氧化碳方面非常有效，但已知其效果在存在水的情况下急剧降低。此外，由负载在金属氧化物上的纳米尺寸(5nm)的金(Au)颗粒构成的催化剂具有高的在室温下使一氧化碳氧化的能力。然而，均匀的纳米尺寸金属颗粒的制备和分散需要高技术，这是不期望的。贵金属催化剂例如Au、Pd或Pt表现出优异的催化效率、改善的性能、耐久性和抗中毒性，但由于其高价格而在其分布方面受到限制。此外，一氧化碳去除效率在高温下较高但在低温下降低，并且去除效率不能保持较长的时间。美国专利第5,283,041号公开了使用包含钒氧化物、锆氧化物以及锰、铈或钴氧化物的三元化合物来处理有机卤化物，韩国专利申请公布第2002-0028791号公开了用铜、锰和稀土金属例如La的混合氧化物来处理挥发性有机化合物。在上述技术中，基于贵金属的催化剂是有利的，因为在相对低的温度下表现出高活性，但由于相应金属的稀缺及其需求的增加，材料金属是昂贵的并且其价格是波动的。美国专利第6,458,741号公开了用于挥发性有机化合物分解的催化剂组合物，其基本上含有铈和锆，并且包含诸如Gd、La、Sc、Cr、Ti、V、Mn、Pd或Pt的金属，美国专利第5,851,943号公开了其中钴、铬、铜、铈或铁氧化物负载在铝或二氧化硅上且在其上进一步施加钯、铂、钌或铑的贵金属薄膜的催化剂。在上述技术中，贵金属和非贵金属一起使用以便解决在单独使用贵金属或非贵金属时的问题，但催化剂组合物中包含的贵金属组分由于废气而中毒，这使催化活性急剧下降。因此，上述技术不能被利用。以实现在工业领域和多种应用领域中的广泛使用为目标，需要这样的催化剂来代替昂贵的贵金属催化剂：其在室温下具有高的一氧化碳去除效率并且可在室温下有效地去除有气味的气体和挥发性有机化合物。<专利文献>美国专利第5283041号(登记日期：1994年2月1日，标题：Catalyticincinerationoforganiccompounds)韩国专利申请公布第2002-0028791号(特许公开日期：2002年4月17日，标题：Catalystforoxidation)美国专利第6458741号(登记日期：2002年10月1日，标题：Catalystsforlow-temperaturedestructionofvolatileorganiccompoundsinair)美国专利第5851943号(登记日期：1998年12月22日，标题：Ceramicproductionprocess)
技术实现思路
技术问题因此，考虑到相关技术中遇到的问题而做出了本专利技术，并且本专利技术旨在提供含有铜-锰氧化物的用于有害气体去除的复合组合物，与常规昂贵的贵金属催化剂相比，所述复合组合物可在低温(室温)下表现出高的一氧化碳、氮氧化物(NOx)、臭氧、有气味的气体和挥发性有机化合物去除效率。此外，本专利技术旨在提供具有高的比表面积和孔体积的含有铜-锰氧化物的用于有害气体去除的复合组合物。技术方案因此，本专利技术提供了含有铜-锰催化剂的用于有害气体去除的复合组合物，其包含与无机层化合物混杂的铜-锰复合催化剂、无机填料、活性炭和粘合剂。用于有害气体去除的复合组合物优选包含0.5重量％至90重量％的与无机层化合物混杂的铜-锰复合催化剂、5重量％至99重量％的无机填料、0.1重量％至50重量％的活性炭和0.02重量％至10重量％的粘合剂，并且更优选包含1重量％至20重量％的与无机层化合物混杂的铜-锰复合催化剂、45重量％至55重量％的无机填料、30重量％至40重量％的活性炭和4重量％至8重量％的粘合剂。具体地，无机填料是多孔且重量轻的无机材料，并且其实例可包括无机矿物，例如多孔二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、珍珠岩、高岭土等。粘合剂是选自无机粘合剂和有机粘合剂中的至少一者，并且以基于粘合剂总量的5重量％或更少的量含有有机粘合剂。无机粘合剂包含选自胶态二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、水玻璃、氧化铝溶胶和无机层化合物中的至少一者。有机粘合剂包含选自以下中的至少一者：甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、甲基乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯和羟丙基。与无机层化合物混杂的铜-锰复合催化剂具有50nm或更小的粒径，其中铜盐和锰盐以1:2至1:8的摩尔比混合。作为铜盐，选自硝酸铜、氯化铜、碘化铜、溴化铜、硫酸铜和乙酸铜中的至少一者可与锰盐混合，所述锰盐是选自硝酸锰、氯化锰、碘化锰、溴化锰、硫酸锰、高锰酸钾和乙酸锰中的至少一者。无机层化合物是基于蒙脱石的天然或合成粘土，并且特别地，是选自蒙脱土、膨润土、锂蒙脱石、皂石、贝得石、绿脱石、合成锂皂石(Laponite)、Smecton、白榴岩和可膨胀云母中的至少一者。作为活性炭，可使用颗粒状或粉末状活性炭而没有特别限制。优选有用的是粉末状活性炭，并且更优选地，使用粒径为约500目或更小的粉末状活性炭。复合组合物的密度优选为0.3g/cm3至1.0g/cm3，比表面积为300m2/g至800m2/g，并且总孔体积(孔隙率)为0.3cm3/g至1.0cm3/g，并且特别地，密度为0.71g/cm3至0.75g/cm3，比表面积为550m2/g至600m2/g，并且孔隙率为0.85cm3/g至0.9cm3/g。有益效果如上所述，本专利技术在室温下去除对人体有害的一氧化碳、氮氧化物(NOx)、有气味的气体和挥发性有机化合物方面是有效的。此外，与常规贵金属催化剂相比，本专利技术可以实现低生产成本并且可以在室温下表现出高的气体去除效率，并且因此可以广泛用于工业领域和多种应用领域。此外，在本专利技术中，密度和孔隙率(孔体积)落入适当的范围内，并且比表面积被最大化，由此使有害气体和有气味的物质的物理吸附最大化。附图说明图1示出了制备根据本专利技术的含有铜-锰催化剂的用于有害气体去除的丸粒形式的复合组合物的过程；图2是示出了根据本专利技术的含有铜-锰催化剂的用于有害气体去除的丸粒形式的复合组合物的图像；以及图3是示出了根据本专利技术的实施例2至5和比较例1的气体去除效率的结果的图。具体实施方式在下文中，将参照附图给出本专利技术的优选实施方案的详细描述。在整个附图中，相应或相同的要素在整个说明书中由相同的附图标记表示。还应注意的是，当相关技术的详细描述使得本专利技术的主旨不清楚时，将省略相关技术的详细描述。本专利技术提出了含有铜-锰催化剂的复合组合物，因此表现出高孔隙率，从而显示出高的有害气体去除效率。根据本专利技术的含有铜-锰催化剂的用于有害气体去除的复合组合物包含铜-锰催化剂、无机填料、活性炭和粘合剂，并且优选包含0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有铜‑锰催化剂的用于有害气体去除的复合组合物，包含0.5重量％至90重量％的与无机层化合物混杂的铜‑锰复合催化剂，其被配置成使得铜盐和锰盐以1:2至1:8的摩尔比混合；5重量％至99重量％的无机填料；0.1重量％至50重量％的活性炭；以及0.02重量％至10重量％的粘合剂，所述无机层化合物为基于蒙脱石的天然或合成粘土。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.24 KR 10-2015-01645571.一种含有铜-锰催化剂的用于有害气体去除的复合组合物，包含0.5重量％至90重量％的与无机层化合物混杂的铜-锰复合催化剂，其被配置成使得铜盐和锰盐以1:2至1:8的摩尔比混合；5重量％至99重量％的无机填料；0.1重量％至50重量％的活性炭；以及0.02重量％至10重量％的粘合剂，所述无机层化合物为基于蒙脱石的天然或合成粘土。2.根据权利要求1所述的复合组合物，其中与所述无机层化合物混杂的所述铜-锰复合催化剂的粒径为50nm或更小。3.根据权利要求2所述的复合组合物，其中所述铜盐为选自硝酸铜、氯化铜、碘化铜、溴化铜、硫酸铜和乙酸铜中的至少一者，所述锰盐为选自硝酸锰、氯化锰、碘化锰、溴化锰、硫酸锰、高锰酸钾和乙酸锰中的至少一者。4.根据权利要求1所述的复合组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩良洙，李志镐，金世熙，李姬淑，
申请(专利权)人：株式会社世一FA，
类型：发明
国别省市：韩国,KR