本发明专利技术是一种分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂及其制造方法。本发明专利技术的目的是针对贵金属催化剂所存在的贵金属资源稀少、价格昂贵、制造成本高的不足之处，提供一种原料易得、制造成本低廉，催化剂活性组分与载体结合牢固的分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂及其制造方法。本发明专利技术的催化剂是一种蜂窝状催化燃烧催化剂，它包括分子筛涂层、锰基复合氧化物和蜂窝状载体。本发明专利技术催化剂的制造步骤是：将含有锰基复合氧化物前驱物、分子筛和水混合均匀后，制成含有锰基复合氧化物前驱物的浆液；将蜂窝状载体浸入含有锰基复合氧化物前驱物的浆液后，经干燥、焙烧后即得一种分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境保护
，特别是用于废气处理的。
技术介绍
挥发性有机化合物(VOCs)及工厂氮氧化物(NOx)废气是均是大气污染的主要来源。其中对VOCs的最有效的消除方法之一是催化燃烧法。VOCs的催化燃烧是典型的气-固催化反应，实质上是完全的催化氧化反应，也就是在催化剂作用下将废气中有害碳氢物质在较低的温度下无焰燃烧转为无害的二氧化碳和水。有机废气催化燃烧的研究发展以催化剂的研发为关键技术。按活性组分的不同，可将催化燃烧催化剂分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂。其中贵金属催化剂具有较高的比活性、良好的抗硫性，但是由于资源稀少，价格昂贵，使得应用受到限制。因此，人们将注意力转移到非贵金属催化剂的研制上，很有必要研制出活性高、寿命长性能优良的非贵金属催化剂来取代贵金属催化剂。一般认为，复合氧化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用，其活性比相应的单一非贵金属氧化物要高(H. T.Wang et al，Cataly. Today，1999，53 :661-667 ；王幸宜等，催化学报，1994，15 103-108)。研究表明，铜和锰的氧化物是良好的深度氧化催化剂。黄海凤等人研究发现，负载型Cu-Mn/i-A1203催化剂对苯、甲苯、二甲苯等多种VOCs均能降低转化率达到99%时的反应温度(黄海凤等，高校化学工程学报，2004，18 O) =152-155) 0 Samantaray通过Mn对TiO2-SW2复合氧化物进行改性后，发现其具有较好的低温催化燃烧性能，在100 300°C的反应温度下即可将丙酮、甲醇和2-丙醇等挥发性有机化物完全催化燃烧掉，并且随着反应的进行没有发现催化活性的下降，可以认为Mn改性的TiO2-SW2复合氧化物是性能优良的低温催化氧化催化剂(S. K. Samantaray，Appl. Catal. B, 2005, 57 (2) 83-91.)。但遗憾的是催化剂在高温下使用时，活性组份团聚烧结而迅速失活，体现出这类非贵金属复合氧化物催化剂的一大致命缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对贵金属催化剂所存在的贵金属资源稀少、价格昂贵、制造成本高的不足之处，提供一种原料易得、制造成本低廉的分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂及其制造方法。本专利技术是通过以下的技术方案完成的，一种分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂是一种蜂窝状催化燃烧催化剂，它包括分子筛涂层、锰基复合氧化物和蜂窝状载体， 其中，所述的分子筛的质量为蜂窝状载体的5% 30%，所述的锰基复合氧化物担载量为蜂窝状载体的2% 20%。在一种分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂中，所述的分子筛是H-ZSM-5 分子筛、Fe-ZSM-5分子筛、Co-ZSM-5分子筛、Cu_ZSM_5分子筛、Mn_ZSM_5分子筛、Ag_ZSM_5分子筛、Na-ZSM-5分子筛、K-ZSM-5分子筛、Ce-ZSM-5分子筛、Sillicalite-I分子筛和TS-I 分子筛中的一种，所述的锰基复合氧化物为Ce、Y、La、Zr、Pr、Sm、Ti, Fe, Ag、Co、Ni、Cu中的一种及一种以上与Mn的复合氧化物；所述的蜂窝状载体为堇青石陶瓷蜂窝载体。—种分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂的制造方法，其制造方法包括以下步骤(1)将含有锰基复合氧化物前驱物、分子筛和水混合均勻后，制成含有锰基复合氧化物前驱物的浆液。(2)将蜂窝状载体浸入含有锰基复合氧化物前驱物的浆液后，取出除去蜂窝状载体孔道内多余浆液，干燥，焙烧，得本专利技术的分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂。(3)重复步骤( 一至三次，得本专利技术的不同担载量的分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂。在上述的中，在步骤(1)中，所述的锰基复合氧化物前驱物为含Mn的可溶性物质及含Ce、Y、La、Zr、Pr、Sm、 Ti、Fe、Ag、Co、Ni、Cu的可溶性物质中的一种或一种以上。在上述的中，在步骤(1)中，所述的含有锰基复合氧化物前驱物的浆液中含有酒石酸、柠檬酸、苹果酸中的一种以上。在上述的中，在步骤(1)中，所述的含有锰基复合氧化物前驱物的浆液中含有Na、K、Cs、Sr、Ba的氧化物、氢氧化物和可溶性盐中的一种以上。在上述的中，在步骤(1)中，所述的含有锰基复合氧化物前驱物的浆液中含有乙二醇。在上述的中，在步骤(1)中，所述的含有锰基复合氧化物前驱物的浆液中含有聚乙二醇。本专利技术制备的一种分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂具有催化剂活性组分与载体结合牢固，使用过程中不易脱落的特点，当催化剂在高温条件下焙烧，活性组分不易与分子筛涂层发生烧结现象，能明显的提高催化剂热稳定性，从而有效的提高催化剂的高温活性；本专利技术的一种分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂与贵金属催化剂想比，具有原料易得、制造成本低廉的优点。本专利技术的分子筛涂层负载锰基复合氧化物整体催化剂不仅可以用于挥发性有机废气的催化燃烧处理还可以用于工厂废气中氮氧化物的催化降解。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做出进一步的具体说明，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1称取15.79g 50%的 Mn(NO3)2 溶液、2. 30g Cu(NO3)2 · 3Η20、2· 89g Silicalite-I 分子筛，加6. 86g水，搅拌成浆液，再把此浆液涂覆到尺寸为50mmX25mmX40mm、开孔率为 195Cell/in2、质量为30. 2g堇青石蜂窝陶瓷上，吹出蜂窝通道内残余液，此时浆液还有部分剩余，将堇青石蜂窝陶瓷在室温晾至表面干燥，再于120°C干燥1小时，然后在马弗炉中 500°C焙烧1小时。重复上述浸渍、干燥、焙烧2次，最后一次焙烧温度为500°C，焙烧4小时，即制得本专利技术的整体催化剂。所制得的整体式催化剂制成圆柱形，装填于固定床催化燃烧反应器中，以甲苯或乙酸乙酯的催化燃烧作为探针反应，进行有机废气净化催化燃烧性能评价，蜂窝陶瓷催化剂装填规格为直径20mm、长40mm，经空气载带甲苯或乙酸乙酯流经反应器，甲苯或乙酸乙酯在空气中的含量4. 2 4. 5g ·πΓ3，空速lOOOOh—1。其催化燃烧效率分别见表1和表2。以下实施例所制催化剂的有机废气净化催化燃烧性能评价如没有特别说明，均按此反应条件进行。实施例2称取15. 82g 50 % 的 Mn(NO3)2 溶液、2. 29g Cu(NO3)2 · 3Η20、2· 91g H-ZSM-5、 11. 16g柠檬酸、1. 18g聚乙二醇，加9. 92g水，搅拌成浆液，再把此浆液涂覆到尺寸为 50mmX 25mmX40mm、开孔率为195cell/in2、质量为30. 2g堇青石蜂窝陶瓷上，吹出蜂窝通道内残余液，此时浆液还有部分剩余，将堇青石蜂窝陶瓷在室温晾至表面干燥，再于120°C干燥1小时，然后在马弗炉中500°C焙烧1小时。重复上述浸渍、干燥、焙烧2次，最后一次焙烧温度为500°C，焙烧4小时，即制得本专利技术的整体催化剂。所制得的整体式催化剂对甲苯和乙酸乙酯的催化燃烧效果分别见表1和表2.实施例3称取15.76g 50 % 的 Mn(NO3)2 溶液、2. 26g Cu(NO3)2 · 3Η20、2· 93g TS-U 11. 62g柠檬酸、1. 19g聚乙本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢云龙，郭航鸣，钟依均，林惠琳，朱康琴，郑盼聪，
申请(专利权)人：浙江师范大学，金华职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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