A cobalt manganese composite metal oxide catalyst coupled with electrostatic field for synergistic removal of low concentration methane gas belongs to the technical field of volatile organic pollutant emission control. The invention adopts manganese oxide as carrier and the main active component is Co3O4. The weight percentage of manganese-based carrier and the coating quality percentage of active component cobalt are determined according to the molar ratio of cobalt and manganese. Cobalt manganese composite metal oxide catalysts were synthesized by self propagating high-temperature combustion synthesis. The catalyst of the invention has remarkable synergistic effect with the electrostatic field in removing methane. After coupling the DC electrostatic field, the removal efficiency of methane at each temperature point in the low temperature section can be increased by at least 20%, and the highest can be increased by 30%, and the ignition temperature can be reduced by at least 60%. The cobalt-manganese composite metal oxide catalyst has the advantages of low cost and easy availability of raw materials, simple preparation process, non-toxic, harmless and pollution-free, and convenient operation.
【技术实现步骤摘要】
耦合静电场协同去除低浓度甲烷气体的钴锰复合金属氧化物催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种耦合静电场协同去除低浓度甲烷气体的钴锰复合金属氧化物催化剂。更具体的说,本专利技术涉及一种含有Co3O4、Mn3O2活性组分,耦合静电场在低温阶段可以有效地去除低浓度甲烷气体的钴锰复合金属氧化物催化剂,属于挥发性有机物(VOCs)排放控制污染物控制
技术介绍
随着世界能源需求的飞速增长以及对环境保护的严格要求,天然气在世界能源供应中的支撑和替代作用越来越明显和重要。天然气作为一种清洁能源日益受到各国青睐,并被视为最有发展前途的清洁燃料。而天然气中的主要化学成分甲烷是一种很强的温室气体,其温室效应要比CO2强21倍,在大气中一般可以停留10年之久。如今,随着石油价格的增加以及排放法规的日益严格,天然气汽车的保有量也在逐年快速增长。但天然气汽车排放的甲烷大约是汽油车排放的甲烷十倍。一般天然气发动机尾气中的甲烷含量可达几千ppm,浓度很低且去除困难。一般来说,甲烷在空气中的可燃极限为5%-15%。因此这些几千ppm的低浓度甲烷因达不到可燃条件,很难直接用燃烧方法去除。催化氧化法被认为是去除低浓度甲烷的有效办法,也是目前国内外研究的热点。目前甲烷的催化氧化研究中存在的问题是催化剂的低温活性较差,同时低温活性相对较好的Pd基贵金属催化剂又存在贵金属用量较多等问题。研究表明Co元素和Mn元素都有着很好的低温催化氧化能力。目前尚未见到低温静电场协同催化氧化甲烷相关的研究报道,但在甲烷水蒸气重整和甲醛重整方面,已有研究者用通电的方式来提高甲烷的转化效率。这些方面的研究都发现 ...
【技术保护点】
1.一种耦合静电场协同去除低浓度甲烷气体的钴锰复合金属氧化物催化剂,其特征在于,主活性组分为Co3O4,锰基载体为Mn3O2;合成的催化剂为导电物质,电阻为150kΩ至350kΩ。
【技术特征摘要】
1.一种耦合静电场协同去除低浓度甲烷气体的钴锰复合金属氧化物催化剂,其特征在于,主活性组分为Co3O4,锰基载体为Mn3O2;合成的催化剂为导电物质,电阻为150kΩ至350kΩ。2.根据权利要求1所述的耦合静电场协同去除低浓度甲烷气体的钴锰复合金属氧化物催化剂,其特征在于,所述主活性组分Co3O4的前驱体为Co(NO3)2·6H2O,锰基载体Mn3O2的前驱体为50%的Mn(NO3)2水溶液。3.根据权利要求2所述的耦合静电场协同去除低浓度甲烷气体的钴锰复合金属氧化物催化剂,其特征在于所述锰基载体质量百分比和活性组分钴的涂覆质量百分比按照钴锰元素的摩尔比来进行确定;所需助燃剂甘氨酸,其质量按照中和钴锰前驱液中的硝酸根来确定。4.根据权利要求书3所述的耦合静电场协同去除低浓度甲烷气体的钴锰复合金属氧化物催化剂,其特征在于合成的催化剂粒径范围为:40目至80目。5.根据权利要求书4所述的耦合静电场协同去除低浓度甲烷气体的钴锰复合金属氧化物催化剂,其特征在于所述催化剂置于通电功率为0.2W的恒流直流静电场作用下。6.一种如权利要求书1所述的催化剂的制备方法,其特征在于制备方法为SHS自蔓延高温燃烧合成法,具体工艺包括以下步骤:第一步,金属氧化物主活性成分负载量的确定:催化剂中锰基载体质量百分比和活性组分钴的涂覆质量百...
【专利技术属性】
技术研发人员:李熙春,
申请(专利权)人:上海倍绿环保科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。