一种复合氧化物改性ZSM-5分子筛催化净味模块的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合金属氧化物改性ZSM

【技术实现步骤摘要】
一种复合氧化物改性ZSM
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5分子筛催化净味模块的制备方法


[0001]本专利技术创造涉及室内空气净化治理催化剂制备领域，具体地说，涉及一种复合氧化物改性ZSM
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5分子筛催化净味模块的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，人们生活环境中存在大量的有害气体。例如，装修等产生的醛类，冰箱、卫生间、鞋柜等产生的胺类、硫醇类等，这些气体不仅会使人产生不愉快的感觉，有些毒性较大的气体甚至有害健康，除对人体有刺激外，长期接触还会增加癌症的患病率。因此，开发合适的净味材料消除环境中的有害气体，营造洁净健康的空气环境具有重要的意义。
[0003]目前，空气中有害气体的治理方法主要为吸附法和催化氧化法。但是吸附法存在吸附饱和之后就会失效或需要再生的问题。近年来，过渡金属Mn、Cu、Ce、Fe等作为活性成分的催化剂是研究的热点，其中Mn具有多种价态，能够形成MnO2、Mn2O3、Mn3O4等多种氧化物，电子在不同氧化物间转移迅速，且锰基催化剂具有丰富的L酸，在工业废气、汽车尾气等方面有较多的研究。例如，专利CN109954514A公开了一种用于汽车尾气治理用的锰基催化剂，以氧化铈为活性助剂，在120～250摄氏度脱硝效率达到85%以上。
[0004]在载体选择上，除了活性碳粉，ZSM
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5分子筛由于其在化学组成、晶体结构以及无话性质方面的独特性，在催化反应中具有优异的催化效能。目前ZSM
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5分子筛在化工合成催化剂中应用研究较多，但是在家用净味方面研究相对较少。申请号为201911342115.8的中国专利公开了一种整体式复合氧化物低温SCR催化剂及其制备方法，此专利中，将活性组分盐溶液及活性助剂前驱体溶液中加入分子筛，然后经过干燥、焙烧、载体涂覆后制得SCR脱硝催化模块。但是该方法制得的催化剂粉体容易出现粘结成较大颗粒导致涂覆时需要球磨并且活性组分及活性助剂组分与分子筛混合不均匀的问题，因此，开发一种生产更加简单、催化更高效的催化净味产品有重要的意义。
[0005]本专利技术采用溶胶凝胶结合旋蒸的方法，将活性组分负载在分子筛上，改善了活性组分在分子筛上的分散性，提高了催化活性；该专利技术提供的方法制备的催化剂粉体粒度较小、均匀，容易涂覆，混合均匀后可直接涂覆，不需球磨；该方法工艺简单，制备成本低，易于工业化生产；专利技术提供的净味块表现出优异的催化活性，具有较宽的活性温度范围。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种复合氧化物改性ZSM
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5分子筛催化净味模块，具有优异的净味性能。
[0007]该复合氧化物改性ZSM
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5分子筛催化净味模块具体制备方法如下：a） 活性溶液的制备：将含锰的活性组分及活性助剂前驱体与一定量的柠檬酸溶解到其离子水中，搅拌至完全溶解；b） 旋蒸：向步骤a）所得活性溶液中加入ZSM
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5分子筛粉体，搅拌均匀后通过旋蒸的方法使水分蒸发完全；
c） 焙烧：将步骤b）所得固体经过干燥、焙烧得到活性粉体；d） 涂覆浆液制备：将制得的活性粉体分散到去离子水中，搅拌，加入粘结剂混合搅拌得到涂覆浆液；e） 涂覆：将载体浸入涂覆浆液中，浸涂均匀后取出，用压缩空气吹扫，干燥完全，得到催化模块。
[0008]其中，活性组分为锰，所述活性组分前驱体为含锰的水溶性盐，所述活性组分相对于分子筛的负载量为1～30%。
[0009]其中，活性助剂为Cu、Ce中的至少一种，活性助剂前驱体为Cu、Ce的水溶性盐，所述活性助剂相对于分子筛的负载量为0～5%。
[0010]其中，步骤b）中所述的分子筛为ZSM
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5分子筛。
[0011]其中，步骤b）中旋蒸温度为50～90摄氏度，所述干燥温度为80～150摄氏度，所述焙烧温度为400～650摄氏度，所述焙烧时间为2～8h。
[0012]其中，步骤c）中搅拌时间为5～60min。
[0013]其中，步骤c）粘结剂为硅溶胶、铝溶胶、聚丙烯酰胺中的至少一种。
[0014]其中，步骤d）中干燥温度为80～150摄氏度，干燥时间为30～120min。
[0015]其中，活性粉体制备中，活性组分：活性助剂组分：水：分子筛按10～30:0.1～10:30～100:10～30。
[0016]其中，活性粉体涂覆时，活性粉体：粘结剂：水按5:2:10混合。
[0017]其中，载体涂覆量为载体的50%～150%。
[0018]该催化剂适用于陶瓷块、玻璃、瓦楞纸、陶瓷纤维纸多种材质的载体。
[0019]本专利技术的优点为：1）本专利技术采用溶胶凝胶结合旋蒸的方法，将活性组分负载在分子筛上，改善了活性组分在分子筛上的分散性，提高了催化活性；2）该专利技术提供的方法制备的催化剂粉体粒度较小、均匀，容易涂覆，混合均匀后可直接涂覆，不需球磨；3）本专利技术提供的净味模块通过锰铈氧化物与分子筛结合，得到一种高活性、高稳定性的催化剂，具有较宽的活性温度范围，能涂覆到陶瓷块、陶瓷纤维瓦楞块、纸纤维瓦楞块等多种载体，装修室内、卫生间、冰箱、鞋柜等诸多场景均可使用；4）本专利技术的催化净味模块，制备工艺简单，对环境无污染，成本低，易于工业化生产。
附图说明
[0020]图1，实施例3制备的催化净味模块稳定性能测试曲线。
[0021]表1实施例1～3制备的催化净味模块对三甲胺的净化效率表测试条件为：110L冰箱，10ppm三甲胺气体，内置风扇搅动，温度8摄氏度。
具体实施方式
[0022]下面结合附图通过实施例对本专利技术的技术作进一步描述，所举实施例仅用于解释和说明本专利技术的制备工艺，而不是限定本专利技术的范围。
[0023]实施例1：将15份锰盐、2.6份铈盐、13.8份柠檬酸和15份水混合，搅拌至完全溶解，然后加入15份ZSM
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5分子筛，搅拌均匀，于70摄氏度搅拌蒸发掉水分，然后放入干燥箱120摄氏度干燥5h，放入马弗炉，空气气氛550摄氏度焙烧6h，得到活性粉体。
[0024]然后将2份硅溶胶、5份活性粉体、10份水混合，搅拌30min，得到涂覆浆液。将50*30*10的陶瓷纤维瓦楞载体浸入涂覆浆液，涂覆均匀后取出，用压缩空气吹出多余浆液，然后放入干燥箱，120摄氏度干燥1h。
[0025]实施例2：将15份锰盐、2.6份铈盐和15份水混合，搅拌至完全溶解，然后加入15份ZSM
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5分子筛，搅拌均匀，于70摄氏度搅拌蒸发掉水分，然后放入干燥箱120摄氏度干燥5h，放入马弗炉，空气气氛550摄氏度焙烧4h，得到活性粉体。
[0026]然后将2.5份硅溶胶、5份活性粉体、10份水混合，搅拌30min，得到涂覆浆液。将50*30*10的纸纤维瓦楞载体浸入涂覆浆液，涂覆均匀后取出，用压缩空气吹出多余浆液，然后放入干燥箱，120摄氏度干燥1h。
[0027]实施例3：将15份锰盐、2.6份铈盐、13.8份柠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合氧化物改性ZSM
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5分子筛催化净味模块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：活性溶液的制备：将含锰的活性组分及活性助剂前驱体与一定量的柠檬酸溶解到其离子水中，搅拌至完全溶解；旋蒸：向步骤a）所得活性溶液中加入ZSM
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5分子筛粉体，搅拌均匀后通过旋蒸的方法使水分蒸发完全；焙烧：将步骤b）所得固体经过干燥、焙烧得到活性粉体；涂覆浆液制备：将制得的活性粉体分散到去离子水中，搅拌，加入粘结剂混合搅拌得到涂覆浆液；涂覆：将载体浸入涂覆浆液中，浸涂均匀后取出，用压缩空气吹扫，干燥完全，得到催化模块。2.根据权利要求1所述一种复合氧化物改性ZSM
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5分子筛催化净味模块的制备方法，其特征在于，所述活性组分为锰,活性组分前驱体为含锰的水溶性盐，所述活性组分相对于分子筛的负载量为1～30%。3.根据权利要求1所述一种复合氧化物改性ZSM
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5分子筛催化净味模块的制备方法，其特征在于，所述活性助剂为Cu、Ce中的至少一种，活性助剂前驱体为Cu、Ce的水溶性盐，所述活性助剂相对于分子筛的负载量为0～5%。4.根据权利要求1所述一种复合氧化物改性ZSM
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5分子筛催化净味模块的制备方法，其特征在于，所述步骤b）中所述的分子筛为ZSM
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5分子筛。5.根据权利要求1所述一种复合氧化物改性ZSM
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5分子筛催化净味模块的制备方法，其特征在于，所述步骤b）中旋蒸温度为50～90摄氏度，所述干燥温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂芳，王金山，
申请(专利权)人：青岛品森环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：