本发明专利技术公开了一种利用沉积沉淀法制备的铜锰复合氧化物催化剂及其制备方法和应用，将混合金属溶液和沉淀剂同时滴加进入预先装有载体的反应容器中，在ｐＨ值为７－１０之间进行反应，然后保持沉淀体系溶液的温度为６０－８０℃，老化２～６ｈ，在干燥后在３００～６００℃煅烧２～５ｈ。本发明专利技术的催化剂，产物在宏观上表现为４０－６０目的颗粒，在微观是均一的１０ｎｍ左右的颗粒，颗粒之间的孔结构为５～１５ｎｍ的均一介孔结构，具有６０－１６０ｍ↑［２］／ｇ的比表面积，这种孔结构和比表面积有利于反应物质的扩散和接触，同时还能保持烧结稳定性，在复合镁和镍之后，铜锰复合氧化物催化剂的使用寿命得到了延长。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复合催化剂及其制备方法和应用，更具体地讲，涉及一种铜锰复合 氧化物催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
霍加拉特催化剂是1919年由美国约翰一霍普金斯大学和加利福尼亚大学共同专利技术、 由活性Mn02和CuO按一定比例制成的颗粒状催化剂。研制的目的是消除战争中所产生 的CO，保护士兵的安全，己经广泛应用于化工和冶金企业的滤毒罐、煤矿使用的过滤式 自救器、消防队员使用的消防面具、公共场合使用的逃生面具、炮兵部队使用的氧化罐。 最常用的制备方法是机械混合法、共沉淀法、分步沉淀法、浸渍法和溶胶一凝胶法等。 沉淀法是把铜盐和锰盐的溶液滴加到碱金属的碳酸盐中，不断搅拌，并将pH和温度控制 到一定值，沉淀之后老化一定时间，清洗、干燥，最后焙烧制得。浸渍法是将载体放在 配好的铜盐和锰盐溶液里浸渍一段时间后取出，适当的温度焙烧，使得铜盐和锰盐分解 成铜猛氧化物，然后焙烧制得所要的催化剂。霍加拉特催化剂依据其组成可以分为二元和四元，二元一般由40%的CuO和60%的 Mn02组成；四元是由30。/。的CuO、 50%的Mn02、 15%的Co203和5%的AgO组成(组 成均按物质的量计算)，常温和常压下，二者的性能差别不大。经过80多年的发展，霍加拉特催化剂的组成已经发生很大变化，锰与铜的原子比一般在(1: 1) 一 (5: 1)，通过掺杂其他元素来对铜锰氧化物进行改性，以提高其水热稳定性、耐热性和低温活性，来改进不同的催化反应效率。例如中国专利200410006720.5的"一种铜锰复合氧化物催化 剂及制备方法和应用"(申请日为2004年2月26日，公开日为2005年8月31日)使用 改性的铜锰氧化物催化剂来实现催化甲苯的氧化反应。中国专利200410103559.3的"铜锰 基高温变换催化剂及其制备方法"(申请日为2004年12月31日，公开日为2005年8月 17日)使用热稳定助剂掺杂的铜锰氧化物来实现在高温下，催化CO的变换反应，但其 中掺杂改性的有贵重金属，这无疑造成了催化剂成本的提高，同时活性也有待进一步提 高。现有工业中使用的催化的催化剂多为贵金属催化剂，例如钯铂合金，其存在着成本 高、稳定性和活性有待提高的缺陷。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术中铜锰复合催化剂成本高、活性低和寿命较短的缺点，提 供一种成本低和活性高的铜锰复合氧化物催化剂。本专利技术的一种利用沉积沉淀法制备的铜锰复合氧化物催化剂，其按照如下步骤制备(1) 将铜盐、锰盐、镍盐和铝盐配成混合溶液，其中铜离子锰离子镍离子铝离子的摩尔比为(0.5—0.85) : (0.3—0.5) : (0.05—0.2) : (0.04—0.2);(2) 在反应容器中预先加入载体；(3) 将步骤(1)的混合溶液和沉淀剂同时滴加进入反应容器中，调节滴加速度以 保证反应容器中混合体系的pH值在7—10之间；(4) 滴加完毕后，保持沉淀体系溶液的温度为60—80'C，将沉淀老化2 6h;(5) 将沉淀抽滤、洗涤、干燥，在300 60(TC煅烧2 5 h。所述步骤(1)中的铜盐为硝酸铜、醋酸铜、硫酸铜或者氯化铜。所述步骤(1)中 的锰盐为硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰或者氯化锰。所述步骤(1)中的铝盐为硝酸铝、醋酸 铝、硫酸铝或者氯化铝。所述步骤(1)中的镍盐为硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍或者氯化镍。 所述步骤(2)中的载体为氟化镁或者氟化铝或者氟化钙，其中镁离子或者铝离子或者钙 离子和步骤(1)的混合溶液中铜离子的摩尔比为(0.05—0.2) : (0.5—0.85);所述步 骤(3)中的沉淀剂溶液为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸胺、 碳酸氢胺或者尿素的水溶液。本专利技术的一种利用沉积沉淀法制备的铜锰复合氧化物催化剂，其按照如下步骤制备(1) 将铜盐、锰盐、镍盐和铝盐配成混合溶液，其中铜离子锰离子镍离子铝离子的摩尔比为(0.5—0.85) : (0.24—0.4) : (0.05—0.2) : (0.04—0.2);(2) 在反应容器中预先加入载体；(3) 将步骤(1)的混合溶液和沉淀剂同时滴加进入反应容器中，调节滴加速度以 保证反应容器中混合体系的pH值在7—10之间；(4) 滴加完毕后，向步骤(3)得到的反应体系中加入高价锰盐，使最终体系中铜 离子锰离子镍离子铝离子的摩尔比为(0.5 — 0.85) :(0.3 — 0.5) :(0.05 — 0.2):(0.04—0.2)，保持沉淀体系溶液的温度为60—8(TC，将沉淀老化2 6h;(5) 将沉淀抽滤、洗涤、干燥，在300 60(TC煅烧2 5 h。所述步骤(1)中的铜盐为硝酸铜、醋酸铜、硫酸铜或者氯化铜。所述步骤(1)中 的锰盐为硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰或者氯化锰。所述步骤(1)中的铝盐为硝酸铝、醋酸 铝、硫酸铝或者氯化铝。所述步骤(1)中的镍盐为硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍或者氯化镍。 所述步骤(2)中的载体为氟化镁或者氟化铝或者氟化钙，其中镁离子或者铝离子或者钙 离子和步骤(1)的混合溶液中铜离子的摩尔比为(0.05—0.2) : (0.5—0.85);所述步 骤(3)中的沉淀剂溶液为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸胺、 碳酸氢胺或者尿素的水溶液。所述步骤(4)中的高价锰盐为高锰酸钾。本专利技术的一种制备铜锰复合氧化物催化剂的方法，其按照如下步骤制备-(1)将铜盐、锰盐、镍盐和铝盐配成混合溶液，其中铜离子锰离子镍离子铝离子的摩尔比为(0.5—0.85) : (0.3—0.5) : (0.05 — 0.2) : (0.04—0.2);(2) 在反应容器中预先加入载体；(3) 将步骤(1)的混合溶液和沉淀剂同时滴加进入反应容器中，调节滴加速度以 保证反应容器中混合体系的pH值在7_10之间；(4) 滴加完毕后，保持沉淀体系溶液的温度为60—80°C，将沉淀老化2 6h;(5) 将沉淀抽滤、洗涤、干燥，在300 600"C煅烧2 5 h;所述步骤(1)中的铜盐为硝酸铜、醋酸铜、硫酸铜或者氯化铜。所述步骤(1)中 的锰盐为硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰或者氯化锰。所述步骤(1)中的铝盐为硝酸铝、醋酸 铝、硫酸铝或者氯化铝。所述步骤(1)中的镍盐为硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍或者氯化镍。 所述步骤(2)中的载体为氟化镁或者氟化铝或者氟化钙，其中镁离子或者铝离子或者钙 离子和步骤(1)的混合溶液中铜离子的摩尔比为(0.05_0.2) : (0.5_0.85);所述步 骤(3)中的沉淀剂溶液为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸胺、 碳酸氢胺或者尿素的水溶液。本专利技术的一种制备铜锰复合氧化物催化剂的方法，其按照如下步骤制备(1) 将铜盐、锰盐、镍盐和铝盐配成混合溶液，其中铜离子锰离子镍离子铝离子的摩尔比为(0.5—0.85) : (0.24—0.4) : (0.05—0.2) : (0.04—0.2);(2) 在反应容器中预先加入载体；(3) 将步骤(1)的混合溶液和沉淀剂同时滴加进入反应容器中，调节滴加速度以 保证反应容器中混合体系的pH值在7—10之间；(4) 滴加完毕后，向步骤(3)得到的反应体系中加入高价锰盐，使最终体系中铜本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用沉积沉淀法制备的铜锰复合氧化物催化剂，其特征在于，按照如下步骤制备： （１）将铜盐、锰盐、镍盐和铝盐配成混合溶液，其中铜离子∶锰离子∶镍离子∶铝离子的摩尔比为（０．５－０．８５）∶（０．３－０．５）∶（０．０５－０．２）∶（０．０４－０．２）； （２）在反应容器中预先加入载体； （３）将步骤（１）的混合溶液和沉淀剂同时滴加进入反应容器中，调节滴加速度以保证反应容器中混合体系的ｐＨ值在７－１０之间，温度为６０－８０℃，搅拌； （４）滴加完毕后，保持沉淀体系溶液的温度为６０－８０℃，将沉淀老化２～６ｈ； （５）将沉淀抽滤、洗涤、干燥，在３００～６００℃煅烧２～５ｈ； 所述步骤（２）中的载体为氟化镁或者氟化铝或者氟化钙，其中镁离子或者铝离子或者钙离子和步骤（１）的混合溶液中铜离子的摩尔比为（０．０５－０．２）∶（０．５－０．８５）； 所述步骤（３）中的沉淀剂溶液为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸胺、碳酸氢胺或者尿素的水溶液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李永丹，陈鸿，张田，
申请(专利权)人：定州市荣鼎水环境生化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
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