一种固相OMS-2分子筛催化剂及其制备方法和应用技术

本申请公开了一种固相OMS

【技术实现步骤摘要】
一种固相OMS
‑
2分子筛催化剂及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及一种固相OMS
‑
2分子筛催化剂及其制备方法和应用，属于环境催化


技术介绍

[0002]作为室内空气污染物的主要成分之一，甲醛(HCHO)会对人体健康和生态环境造成巨大危害。在消除HCHO的众多方法中，室温下完全催化氧化HCHO被认为是最有效的方法，而催化剂的设计和制备是该法的关键。但目前能在室温完全消除甲醛的催化剂主要以Pt、Pd、Au等贵金属作为催化剂的活性中心，这些贵金属在自然界中相对稀少，价格昂贵，这对催化剂的大规模工业推广带来了极大的挑战。因此，开发在室温下完全降解甲醛的非贵金属催化剂具有重大的现实意义。

技术实现思路

[0003]根据本申请的第一个方面，提供了一种固相OMS
‑
2分子筛催化剂，该催化剂利用铈和锰之间的强相互作用，增加了活化氧气的能力，使得活性氧的迁移能力和活性氧的数目大幅度提升，吸附在催化剂表面的甲醛迅速和催化剂中的活性氧发生反应，生成无毒无害的二氧化碳和水。
[0004]一种固相OMS
‑
2分子筛催化剂，所述固相OMS
‑
2分子筛催化剂包括载体和活性组分；
[0005]所述载体为锰钾矿型氧化锰八面体分子筛；
[0006]所述活性组分为铈。
[0007]可选地，所述活性组分为离子形式。
[0008]可选地，所述活性组分占所述固相OMS
‑
2分子筛催化剂的重量比为0.1％～20％。
[0009]可选地，所述活性组分占所述固相OMS
‑
2分子筛催化剂的重量比为5％～20％。
[0010]可选地，所述活性组分占所述固相OMS
‑
2分子筛催化剂的重量比独立地选自0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、2％、5％、7％、10％、12％、15％、17％、20％中的任意值或任意两者之间的范围值。
[0011]根据本申请的第二个方面，提供了一种固相OMS
‑
2分子筛催化剂的制备方法。该方法创新性地把非贵金属铈负载在固相OMS
‑
2分子筛上，使甲醛在催化剂上的活性大幅度的提高，从而使催化剂在20℃及以上温度、6,0000h
‑1及以下空速条件下完全净化消除室内与固定源尾气中的甲醛。
[0012]上述所述固相OMS
‑
2分子筛催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0013]S1、获得固相OMS
‑
2分子筛；
[0014]S2、将含有固相OMS
‑
2分子筛、铈源、水的混合液混合后，得到沉淀物；
[0015]S3、将沉淀物焙烧后，得到固相OMS
‑
2分子筛催化剂。
[0016]可选地，步骤S2中，所述固相OMS
‑
2分子筛和所述铈源的质量比为1000～5；
[0017]铈源的质量以化合物中的元素铈来计算。
[0018]可选地，步骤S2中，所述固相OMS
‑
2分子筛的质量与水溶液的体积比为1g：0.1mL～20mL。
[0019]可选地，所述固相OMS
‑
2分子筛的质量与水溶液的体积比独立地选自1g：0.1mL、1g：0.2mL、1g：0.5mL、1g：0.7mL、1g：1mL、1g：2mL、1g：3mL、1g：4mL、1g：5mL、1g：6mL、1g：7mL、1g：8mL、1g：9mL、1g：10mL、1g：11mL、1g：12mL、1g：13mL、1g：14mL、1g：15mL、1g：16mL、1g：17mL、1g：18mL、1g：19mL、1g：20mL中的任意值或任意两者之间的范围值。
[0020]可选地，步骤S2中，所述铈源选自CeCl3、Ce(Ac)3、Ce2(CO3)3、Ce2(SO4)3中的至少一种。
[0021]可选地，步骤S2中，混合的时间为1h～4h。
[0022]可选地，步骤S2中，混合前，超声处理5min～30min。
[0023]可选地，步骤S2中，混合后，进行陈化、干燥。
[0024]可选地，步骤S3中，焙烧的条件如下：
[0025]温度为350℃～450℃；
[0026]时间为1h～8h。
[0027]可选地，步骤S3中，焙烧在空气下进行。
[0028]可选地，步骤S1中，固相OMS
‑
2分子筛的制备方法包括以下步骤：
[0029]将含有高锰酸钾、锰源的混合物，置于密闭容器中，反应得到固相OMS
‑
2分子筛。
[0030]可选地，所述高锰酸钾与所述锰源的质量比为1～4；
[0031]锰源的质量以化合物中的元素锰来计算。
[0032]可选地，所述锰源选自Mn(Ac)2、MnSO4、Mn(NO3)2中的至少一种。
[0033]可选地，反应中无溶剂。
[0034]可选地，反应的条件如下：
[0035]温度为35℃～100℃；
[0036]时间为5h～7h。
[0037]可选地，反应前，将混合物研磨、搅拌。
[0038]根据本申请的第三个方面，提供了一种固相OMS
‑
2分子筛催化剂的应用。
[0039]上述所述的固相OMS
‑
2分子筛催化剂和/或上述所述的制备方法得到的固相OMS
‑
2分子筛催化剂在室温下除甲醛中的应用。
[0040]本申请能产生的有益效果包括：
[0041]1)本申请所提供的一种固相OMS
‑
2分子筛催化剂，该催化剂能在宽温度操作范围(20℃及以上温度条件)、在宽空速操作范围(6,0000h
‑1及以下空速条件)内接近100％的甲醛去除率，尤其适应于室内与固定源尾气中的甲醛完全消除，同时还具有优异的二氧化碳生成选择性。
[0042]2)本申请所提供的一种固相OMS
‑
2分子筛催化剂的制备方法，该制备方法方法简单易行，采用无毒无害组分，不会对人体健康和生态环境造成危害；相对于现有的贵金属室温催化氧化甲醛的催化剂而言，负载Ce的固相OMS
‑
2分子筛催化剂价格大幅度下降，更加适用于大规模的推广应用。
附图说明
[0043]图1为10％Ce/OMS
‑
2催化剂在不同空速条件下的甲醛转化率。
[0044]图2为10％Ce/OMS
‑
2催化剂在不同湿度条件下的甲醛转化率。
[0045]图3为10％Ce/OMS
‑
2催化剂在20℃条件下的甲醛转化率。
具体实施方式
[0046]下面结合实施例详述本申请，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固相OMS
‑
2分子筛催化剂，其特征在于，所述固相OMS
‑
2分子筛催化剂包括载体和活性组分；所述载体为锰钾矿型氧化锰八面体分子筛；所述活性组分为铈。2.根据权利要求1所述的固相OMS
‑
2分子筛催化剂，其特征在于，所述活性组分为离子形式；优选地，所述活性组分占所述固相OMS
‑
2分子筛催化剂的重量比为0.1％～20％；优选地，所述活性组分占所述固相OMS
‑
2分子筛催化剂的重量比为5％～20％。3.权利要求1～2任一项所述固相OMS
‑
2分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获得固相OMS
‑
2分子筛；S2、将含有固相OMS
‑
2分子筛、铈源、水的混合液混合后，得到沉淀物；S3、将沉淀物焙烧后，得到固相OMS
‑
2分子筛催化剂。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述固相OMS
‑
2分子筛和所述铈源的质量比为1000～5；铈源的质量以化合物中的元素铈来计算。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述固相OMS
‑
2分子筛的质量与水溶液的体积比为1g：0.1mL～20mL。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：章凌，陈龙，黄顼，陈廷祥，陈特展，王耀国，
申请(专利权)人：宁波锋成先进能源材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：