一种互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂的制备方法、产品及应用技术

本发明专利技术公开了一种互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂的制备方法、产品及应用，涉及催化剂和大气污染控制技术领域。方法包括以下步骤：将两种稀土金属盐加入到有机溶剂中，混合均匀，真空干燥得到固体A；将固体A加入到乙醇溶液中，混合均匀，真空干燥得到固体B；将固体B在还原气氛下焙烧得到固体C；将固体C在氧化性溶液中，分散均匀，真空干燥得到固体D；将固体D在氧气氛围中焙烧，得到催化剂。本发明专利技术制备得到的催化剂是互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇结构，具有很高的颗粒分散度和比表面积，能够在较低温度条件(70℃)下实现对甲硫醇的催化降解，选择性高。降解产物为甲醇和硫化氢，具有较高的经济价值。具有较高的经济价值。具有较高的经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂的制备方法、产品及应用


[0001]本专利技术涉及催化剂和大气污染控制
，特别是涉及一种互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂的制备方法、产品及应用。

技术介绍

[0002]甲硫醇是一种含硫的有机物，主要来源于工业废气的排放，具有强烈恶臭气味且难溶于水，在空气中易转化形成有机气溶胶，导致大气光化学烟雾和雾霾等严重污染，严重危害环境和人体健康。同时甲硫醇具有的高酸度会腐蚀反应设备。因此，甲硫醇的高效脱除对降低硫污染、实现硫和挥发性有机化合物的减排具有重要意义。
[0003]国内外针对甲硫醇脱除的方法主要有吸附法、碱液吸收法、燃烧法、生物法以及催化法等，其中催化法具有高效、低耗能等优势，在硫醇处理研究中受到广泛关注。
[0004]传统催化分解甲硫醇的催化剂主要有金属氧化物及其复合氧化物，但利用上述催化剂催化分解甲硫醇会产生二甲基硫醚和二甲基二硫醚等新的有机硫污染物。中国专利201910880545.9提出一种分解甲硫醇的Mo
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SBA
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15介孔分子筛催化剂，该催化剂具有较高的脱硫性能和稳定性。中国专利201610527512.2提出一种催化分解甲硫醇的含有稀土元素的催化剂，该催化剂具有较高的抗中毒性能。但是上述的催化剂仅能够分解甲硫醇，且产物种类较复杂、催化反应所需温度较高(250
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550℃)。
[0005]因此，提供一种互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂，使其能够通过催化水解法将甲硫醇催化水解为甲醇和硫化氢，产物具有更高的经济价值，且催化过程无需高温，对于催化降解甲硫醇领域具有重要意义。

技术实现思路

[0006]为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂的制备方法、产品及应用，使其能够通过催化水解法将甲硫醇催化水解为甲醇和硫化氢，产物具有更高的经济价值，且催化过程无需高温，具有高效的脱除效果和选择性。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]本专利技术技术方案之一，一种互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1，将两种稀土金属盐加入到有机溶剂中，混合均匀，真空干燥得到固体A；
[0010]步骤2，将所受固体A加入到乙醇溶液中，混合均匀，真空干燥得到固体B；
[0011]步骤3，将所述固体B在还原气氛下焙烧得到固体C；
[0012]步骤4，将所述固体C在氧化性溶液中，分散均匀，真空干燥得到固体D；
[0013]步骤5，将所述固体D在氧气氛围中焙烧，得到所述互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂。
[0014]进一步地，步骤1中，所述稀土金属盐为稀土元素的硝酸盐或硫酸盐。
[0015]进一步地，步骤1中，所述有机溶剂为N,N
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二甲基甲酰胺(DMF)和N,N
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二甲基乙酰胺(DMAC)。
[0016]进一步地，步骤3中所述还原气氛为氢气气氛。
[0017]进一步地，步骤4中，所述氧化性溶液为过氧化氢溶液。
[0018]进一步地，步骤1、步骤2、步骤4中，所述真空干燥的温度为100℃，时间为5
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10h；采用超声处理的方式进行混合或分散。
[0019]进一步地，步骤3、步骤5中，所述焙烧具体为500
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700℃焙烧4
‑
8h。
[0020]本专利技术技术方案之二，利用上述的制备方法制备得到的互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂。
[0021]本专利技术技术方案之三，上述的互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂在催化降解甲硫醇中的应用。
[0022]本专利技术互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂催化降解甲硫醇的反应方程式为：
[0023]CH3SH+H2O
→
H2S+CH3OH。
[0024]本专利技术公开了以下技术效果：
[0025]本专利技术制备得到的催化剂是互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇结构，具有很高的颗粒分散度和比表面积，能够在较低温度条件(70℃)下实现对甲硫醇的催化降解。
[0026]本专利技术方法具有制备过程操作简单、原材料易得、催化剂使用寿命长的优点。
[0027]本专利技术采用催化水解的方式催化转化甲硫醇为甲醇和硫化氢，选择性高，产物(甲醇和硫化氢)具有较高的经济价值。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为实施例1制得的催化剂对甲硫醇的脱除效果；
[0030]图2为实施例2制得的催化剂对甲硫醇的脱除效果；
[0031]图3为实施例3制得的催化剂对甲硫醇的脱除效果；
[0032]图4为实施例1制得的催化剂催化甲硫醇的产物(硫化氢)色谱图；
[0033]图5为实施例1制得的催化剂催化甲硫醇的产物(甲醇)色谱图；
[0034]图6为实施例1制得的催化剂的透射电镜图；
[0035]图7为实施例2制得的催化剂的透射电镜图；
[0036]图8为实施例3制得的催化剂的透射电镜图。
具体实施方式
[0037]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0038]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0039]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
[0040]在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可对本专利技术说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本专利技术的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本专利技术说明书和实施例仅是示例性的。
[0041]关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0042]本专利技术所用原材料如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将两种稀土金属盐加入到有机溶剂中，混合均匀，真空干燥得到固体A；步骤2，将所述固体A加入到乙醇溶液中，混合均匀，真空干燥得到固体B；步骤3，将所述固体B在还原气氛下焙烧得到固体C；步骤4，将所述固体C在氧化性溶液中，分散均匀，真空干燥得到固体D；步骤5，将所述固体D在氧气氛围中焙烧，得到所述互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂。2.根据权利要求1所述的一种互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述稀土金属盐为稀土元素的硝酸盐或硫酸盐。3.根据权利要求1所述的一种互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述有机溶剂为N,N
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二甲基甲酰胺和N,N
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二甲基乙酰胺。4.根据权利要求1所述的一种互嵌型纳米复合稀土金属氧化物团簇催...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯，韩树春，宋辛，孙鑫，李波，宁平，王飞，王驰，马懿星，李原，李坤林，施磊，
申请(专利权)人：江西省蔚蓝环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：