贵金属-分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用制造技术

本发明专利技术提出本发明专利技术涉及一种贵金属

【技术实现步骤摘要】
贵金属
‑
分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用


[0001]本专利技术属于催化剂应用领域，涉及一种贵金属
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分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国社会经济的快速发展以及居民生活水平的提高，中国科学院发布的“大气灰霾追，因与控制”专项研究结果表明，餐饮油烟排放已和机动车排放、采暖排污等一起成为北京市强霾污染的主要污染源，是空气污染的又一元凶。家庭烹饪油烟的污染问题，与中国传统饮食中煎、炒、烤、炸等烹饪方式较多有关，介于家庭烹饪油烟量大、面广、高度分散的排放特点，控制厨房油烟的排放对保护大气环境、减少城市雾霾具有重要的现实意义。
[0003]油烟污染控制要有效去除油烟中的颗粒物和VOC。目前，油烟净化技术主要包括机械净化法、静电沉积法、洗涤吸收法、过滤吸附法、生物降解法等，但这些方法都需要配置大型的设备，针对家庭油烟机来说不太合适，并且额外的增加高昂的费用，大部分居民也很难接受。现在居民使用的往往是吸油烟机，是一种净化厨房环境的厨房电器。它安装在厨房炉灶上方，能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟迅速抽走，排出室外，同时将油烟冷凝收集，减少污染，净化空气，但是吸油烟机并不能处理油烟，只是将油烟由室内抽往室外，直接排放到大气中，在油烟机内冷凝下来的残油污需要定期进行清洗，这些清理的油污也是直接排放到居民污水系统，造成二次污染。所以目前所采用的家用油烟废气净化技术在净化效率、处理成本、能耗等方面并不完善，越来越无法缓解油烟废气带来的危害。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种贵金属
‑
分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用，该催化剂具有较低的起燃活性，且制备工艺简单、操作方便、成本低、脱除效率高，具有明显的工业应用价值。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种贵金属
‑
分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用，所述催化剂在180℃的甲苯转化率达到80％以上，在220℃的甲苯转化率达到90％以上。
[0006]作为优选，所述催化剂通过如下方法制备得到：
[0007]将硅源、铝源、有机模板剂添加至水中，调节至碱性，配成分子筛母液；
[0008]将分子筛母液与预处理后的多孔陶瓷载体一同置于水热反应釜中进行晶化，晶化后，吹尽孔道中多余的浆料并进行干燥；
[0009]将晶化后的多孔陶瓷载体静置在贵金属溶液中，静置后，高温焙烧去除有机模板剂，得到所述催化剂。
[0010]上述方案中，将分子筛母液与预处理后的多孔陶瓷载体一同进行晶化，而非先晶
化得到分子筛，再将蜂窝陶瓷浸渍在分子筛溶液中，目的在于可使原位晶化涂层与蜂窝陶瓷结合更紧密。
[0011]作为优选，所述硅源与铝源的摩尔比为(10
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30)：1，所述硅源与有机模板剂的摩尔比为(0.5
‑
1.5)：1。可以理解的是，为了得到后续晶化步骤中使用的有效分子筛母液，本方案中对硅源、铝源与有机模板剂的摩尔比进行了限定，其中，所述硅源与铝源的摩尔比还可以为16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1或上述范围内的任意比值，优选为(10
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15)：1，例如11:1、12:1、13:1、14:1等。所述硅源与有机模板剂的摩尔比还可以为1.0:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1或上述范围内的任意比值，优选为(0.7
‑
1.0)：1，例如0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1等。
[0012]作为优选，所述硅源选自二氧化硅、正硅酸乙酯、硅酸中的至少一种；所述铝源选自异丙醇铝、硫酸铝、偏铝酸钠、氢氧化铝、硫酸铝钾、氯化铝、氧化铝中的至少一种；所述有机模板剂选自三乙胺、四甲基氢氧化铵、四丙基氢氧化胺中的至少一种。
[0013]作为优选，所述分子筛母液的pH值为10
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14，并乳化1.5
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3小时。在一优选方案中，所述分子筛母液的pH值为13
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14。可以理解的是，分子筛母液在配制后、在与预处理后的多孔陶瓷载体一并晶化前进行乳化是为了将浆料充分混合，以让模板剂、硅源铝源发生交联，避免后续晶化不完全。
[0014]作为优选，所述多孔陶瓷载体的孔密度为200
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750cpsi，壁厚为2
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6.5mil；所述多孔陶瓷载体选自堇青石、SiC、氧化铝中的一种或多种。
[0015]作为优选，对所述多孔陶瓷载体进行预处理的步骤具体为：在70
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90℃的温度下，将所述多孔陶瓷载体浸泡至浓度为1
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5％的硝酸溶液中1
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3小时，洗涤、干燥即可。
[0016]作为优选，所述晶化的温度为140
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180℃，时间为1
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7天。可以理解的是，在晶化步骤中，晶化的温度对于晶化后所得多孔陶瓷载体的影响较大，温度过高(高于180℃)或过低(低于140℃)时，均不能合成得到目标分子筛。在一优选方案中，所述晶化的温度为165
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175℃，时间为3
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5天。
[0017]作为优选，晶化后的多孔陶瓷载体中分子筛占所述多孔陶瓷载体的10
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40wt％。可以理解的是，分子筛占多孔陶瓷载体的重量百分比对于所得催化剂的性能影响较大，当分子筛所占重量百分比大于40wt％时，其会在陶瓷表面板结，致使容易脱落；当分子筛所占重量百分比小于10％时，其催化效果又会很差。在一优选方案中，晶化后的多孔陶瓷载体中分子筛占所述多孔陶瓷载体的20
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35wt％。
[0018]作为优选，贵金属选自Pt、Pd、Rh、Ru中的至少一种；所述贵金属的浓度为0.025
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0.1mol/l，优选为0.05
‑
0.1mol/l。
[0019]作为优选，所得催化剂中贵金属的含量为0.18
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1.4wt％，优选为0.2
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1wt％。可以理解的是，所得催化剂中贵金属的含量对于所得催化剂的性能影响较大，当贵金属的含量大于1.4wt％时，其成本较高，并不利于生产；当贵金属的含量小于0.18％时，其活性又会大幅度降低。
[0020]作为优选，所述高温煅烧的温度为200
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400℃，时间为1
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4小时。在一优选方案中，高温煅烧的温度为250
‑
350℃，时间为2.5
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3.5小时。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
[0022]本专利技术提供了一种贵金属
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分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用，该贵金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.贵金属
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分子筛/多孔陶瓷催化剂在油烟净化中的应用，其特征在于，所述催化剂在180℃的甲苯转化率达到80％以上，在220℃的甲苯转化率达到90％以上。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述催化剂通过如下方法制备得到：将硅源、铝源、有机模板剂添加至水中，调节至碱性，配成分子筛母液；将分子筛母液与预处理后的多孔陶瓷载体一同置于水热反应釜中进行晶化，晶化后，吹尽孔道中多余的浆料并进行干燥；将晶化后的多孔陶瓷载体静置在贵金属溶液中，静置后，高温焙烧去除有机模板剂，得到所述催化剂。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述硅源与铝源的摩尔比为(10
‑
30)：1，所述硅源与有机模板剂的摩尔比为(0.5
‑
1.5)：1。4.根据权利要求2或3所述的应用，其特征在于，所述硅源选自二氧化硅、正硅酸乙酯、硅酸中的至少一种；所述铝源选自异丙醇铝、硫酸铝、偏铝酸钠、氢氧化铝、硫酸铝钾、氯化铝、氧化铝中的至少一种；所述有机模板剂选自三乙胺、四甲基氢氧化铵、四丙基氢氧化胺中的至少一种。5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述分子筛母液的p...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欢，李智，彭冲，林德宝，宋锡滨，
申请(专利权)人：上海国瓷新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：