CN115445599B - 一种利用超声双雾化法制备蜂窝催化剂及其催化氧化降解VOCs的用途 - Google Patents
一种利用超声双雾化法制备蜂窝催化剂及其催化氧化降解VOCs的用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115445599B CN115445599B CN202211174148.8A CN202211174148A CN115445599B CN 115445599 B CN115445599 B CN 115445599B CN 202211174148 A CN202211174148 A CN 202211174148A CN 115445599 B CN115445599 B CN 115445599B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- honeycomb
- catalyst
- ultrasonic
- atomization
- oxidative degradation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 44
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 19
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 6
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000000703 Cerium Chemical class 0.000 claims 1
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 30
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 16
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 16
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 8
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003595 mist Substances 0.000 abstract 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 abstract 1
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 16
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 14
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 11
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 9
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910020599 Co 3 O 4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 2
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 2
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010718 Oxidation Activity Effects 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- -1 hydroxyl ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/34—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
- B01J37/341—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation
- B01J37/343—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation of ultrasonic wave energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8678—Removing components of undefined structure
- B01D53/8687—Organic components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/34—Manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/75—Cobalt
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/755—Nickel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0207—Pretreatment of the support
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0209—Impregnation involving a reaction between the support and a fluid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明属于蜂窝催化剂制备领域,具体涉及一种利用超声双雾化法制备蜂窝催化剂及其催化氧化降解VOCs的用途。本发明先将原蜂窝前处理后进行表面改性,即硝酸酸化、乙醇水热活化。称取可溶性无机金属盐溶液为反应液,以为氨水作为沉淀剂,将反应液和沉淀剂溶液分别置于超声雾化装置中雾化,雾气通入置有表面处理的蜂窝载体的密闭反应器中,微型雾液滴在空中碰撞并在蜂窝载体表面接触反应,在蜂窝表面生成氢氧化物前驱体,干燥,煅烧,得到蜂窝负载过渡金属氧化物整体式催化剂。该方法工艺简单、绿色经济,制得蜂窝催化剂活性组分的颗粒细小均匀、与载体粘附性好、比表面积大,对VOCs气体的催化氧化降解性能良好。
Description
技术领域
本发明属于环境保护领域中整体式催化剂制备技术领域,具体涉及蜂窝陶瓷负载金属氧化物整体式催化剂的制备方法和其应用。
技术背景
随着石油化工、喷涂、制鞋业和印刷等行业的迅速发展,以芳烃类有机物为代表的挥发性有机化合物(VOCs)排放量逐渐增加,对环境、动植物生长及人类健康构成很大威胁。目前,去除挥发性有机化合物的方法有吸附法、直接焚烧法、光催化法、催化氧化法,催化氧化技术因具有净化率高、无二次污染、能耗低的特点成为当前有机废气治理行业的研究热点,而制备廉价高效的催化剂又是催化氧化技术的核心。
钴锰等过渡金属氧化物因表现出优良的催化氧化活性,且具备经济实用、效率高、使用方便等优点,被广泛应用于降解VOCs。与粉末催化剂相比,整体式催化剂由许多狭窄、直的或是弯曲的平行通道的整体结构组成,传质速度快、放大效应小、床层压降低,循环利用率高,具有超越传统颗粒催化剂的优越性能,接近工程化实际条件等优点。
目前通常采用涂覆法制备整体式催化剂,但涂覆易造成催化剂载体表面涂覆不均匀,粘附性差。还存在超声波雾化法在载体上沉积活性组分。专利CN 108187672A发明了一种基于超声波雾化技术制备的甲醛净化及制备方法,将含有活性组分和助剂的混合溶液置于的雾化池,溶液雾化后由载气(空气)带入石英管,与多孔材料接触反应,反应后产物经过干燥、焙烧、还原,即得甲醛净化材料。专利CN 113663707A提供了一种宏量制备多种甲醛分解催化剂的方法,首先将金属前驱体倒入溶剂中溶解,再加入有机配合物并搅拌均匀,得到配合物溶液;将准备好的催化剂载体材料铺平,通过雾化器将配合物溶液沉积于催化剂载体材料表面;最后烘干并煅烧,得到常温下分解甲醛的催化剂。这些技术超声单雾化的前驱悬浊液已是氢氧化物,或者是添加了有机粘结剂试剂,在蜂窝表面氧化物颗粒粒径较大、分散性较差,会团聚。限制了其催化活性位的暴露化剂活性组分。
超声双雾化技术在材料制备方面已得到应用,如超声雾化法制备单分散纳米CeO2,将反应溶液和沉淀剂分别雾化,使其两种雾滴在空中相遇发生沉淀反应,该方法可使反应液和沉淀剂达到微观充分混合,将化学反应局限在液滴的微小区域形成微反应器,有利于形成大量微细晶核,在纳米粉末材料制备方面具有一定优势,但双超声雾化制粉体是在开放式空中反应微区,反应雾滴沉降到烧杯收集后去煅烧后即可得到,如果用于开放空间,液滴沉积效果差,收集率较差,且粒径均匀性不理想。
本发明提供一种超声双雾化工艺制备蜂窝负载整体式催化剂技术,该技术设备简单,不添加有机粘结剂,反应液和沉淀剂分别雾化再通入反应器中,绿色经济,活性组分颗粒较小、分布均匀、粘附性好、收集率高,且无需将载体研磨成细小颗粒,蜂窝载体具有较好的热传质性能、较高的机械强度,VOCs在蜂窝孔道中具有足够的停留时间,蜂窝孔道暴露更多的活性位点,增大活性组分与 VOCs接触面积。最后,反应液和沉淀剂可以回收再利用,绿色经济,具有工业化利用的潜力。
发明内容
为了解决整体式催化剂存在的上述问题,对蜂窝载体先进行酸处理,后进行醇活化,在处理后的蜂窝载体上利用超声双雾化的方法,将钴锰等过渡金属氧化物负载在蜂窝陶瓷制成整体式催化剂。具体包括:反应前驱体形成的细小雾滴在处理后蜂窝陶瓷孔道表面上接触、沉积,再经煅烧生成钴锰等过渡金属氢氧化物,从而制成蜂窝负载金属氧化物整体式催化剂。
为实现本发明的目的,采用的技术方案:
(1)前处理蜂窝:将蜂窝清洗并吹扫孔道及表面,再置于烘箱中烘干。
(2)蜂窝表面改性:将蜂窝置于硝酸溶液中酸化,取出后清洗干净再自然晾干,将蜂窝置于水热反应釜中,加入适量乙醇,水热活化再取出后自然晾干。
本发明先酸处理蜂窝再利用醇活化,可以有效解决超声双雾化和原蜂窝载体之间的协同性不足,收集率较差的问题。其中醇活化针是对超声双雾化气相反应的不足所进行的调整的。有利于金属离子和和氢氧根离子在载体表面沉积和接触。生成更多氧空位缺陷利于催化氧化反应。
(3)将可溶性过渡金属无机盐溶于去离子水中,再充分搅拌置于烧杯中。
(4)将沉淀剂氨水即28%的浓氨水溶液稀释至0.6mol/L- 4.8mol/L。
(5)将两种反应溶液分别置于超声雾化装置中雾化,蜂窝置于特制的石英玻璃反应器中,利用超声雾化装备***将得到的前驱体溶液雾化成小雾滴,雾滴通过管路进入反应器中,在蜂窝载体孔道表面接触并迅速反应,继而在蜂窝表面生成氢氧化物前驱物。
(6)将超声雾化结束的蜂窝整体式催化剂置入鼓风干燥箱中烘干,再置于马弗炉中煅烧1h-5h,即可得到蜂窝负载过渡金属氧化物整体式催化剂。
本发明蜂窝为凹凸棒石蜂窝、堇青石蜂窝、莫来石、碳化硅蜂窝中的一种,初步水洗蜂窝后,烘干时间为3-7h;
进一步,步骤(2)硝酸溶液质量浓度为5%-15%,酸化时间为 6h-18h。步骤(2)的乙醇溶液为25%-75%,水热活化温度为120- 180℃、时间为6-18h;硝酸溶液和乙醇溶液的用量,完全淹没蜂窝载体即可;
进一步,步骤(3)可溶性无机金属盐为硝酸盐、硫酸盐、氯化物;如硝酸钴/锰/铈/镍/锌、硫酸钴/锰/铈/镍/锌、醋酸钴/锰/铈/镍/锌等。可溶性无机盐摩尔浓度为0.10-0.40mol/L;可溶性无机盐和氨水两者之间的摩尔浓度比为1:x,其中3<x<12;
进一步,步骤(5)超声雾化器的震荡频率为1.7-2.4MHz;超声雾化的时间为1-5h;
进一步,步骤(6)马弗炉煅烧温度为300-800℃,升温速率为 2-5℃/min;煅烧时间为1-5h;煅烧完毕后随炉降温至室温。
将本发明制备的蜂窝整体式催化剂,放入反应炉中,通过N2鼓泡对二甲苯,空气作为平衡气,同时通入固定床反应装置,之后反应炉升温,催化氧化降解对二甲苯并评估其催化活性。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:先对蜂窝载体进行酸处理,增大蜂窝的比表面积,为羟基、活性组分的均匀分布提供更多的附着位点。再对蜂窝载体进行醇活化,使得蜂窝表面有大量羟基基团,沉积提供良好的反应环境。最后采用超声双雾化技术制备蜂窝整体式催化剂,活性组分原位生长在蜂窝载体表面,本发明氧化物纳米颗粒收集效率更高,粒径均匀、且无团聚现象,不仅是利于分散,还有提升活性组分与蜂窝载体的结合强度,生成更多氧空位缺陷利于催化氧化反应,催化氧化VOCs活性更高。
附图说明
图1为蜂窝载体改性前后的红外光谱谱图;
图2为实施例1-3中的蜂窝,分别为Co3O4/蜂窝陶瓷、Mn3O4/蜂窝陶瓷和CeO2/蜂窝陶瓷的XRD图;
图3为实施例1得到的Co3O4/蜂窝陶瓷表面的扫描电镜照片;
图4为实施例1得到的Co3O4/蜂窝陶瓷表面的光学显微镜照片;
图5为本发明所述的超声双雾化制备蜂窝催化剂的简要示意图。
实施例一
1.先将原蜂窝清洗晾干,再放入质量分数8%的硝酸溶液中酸化,清洗晾干,最后将蜂窝置于反应釜中,加入质量分数50%的乙醇溶液至淹没蜂窝载体,水热活化再取出晾干。
2.称取1.45gCo(NO3)2.6H2O溶于20ml蒸馏水中,30℃水热搅拌 10min,即反应液,其摩尔浓度为0.25mol/L。再取2ml浓氨水溶液稀释于20ml蒸馏水中,即沉淀剂,其摩尔浓度为1.5mol/L。其中摩尔浓度[Co2+]:[NH3·H2O]为1:6;
3.将经表面改性后的蜂窝置于石英玻璃反应器中,再将反应液和沉淀剂分别置于超声雾化装置中雾化,将雾化后的液滴通入反应器中,液滴在蜂窝载体表面接触并反应,继而蜂窝表面生成氢氧化物,其中超声雾化器的震荡频率为2.0MHz,超声雾化的时间为 3h;
4.将蜂窝样品置入鼓风干燥箱中烘干,再置于马弗炉中500℃煅烧 2h,升温速率2℃/min,即可得到Co3O4/蜂窝整体式催化剂;
5.最后将Co3O4/蜂窝置于评价装置的石英管中,通过N2鼓泡对二甲苯,空气作为平衡气,同时通入反应装置,测试初始浓度,之后反应炉升温,每隔10℃记录实时浓度,计算对二甲苯的降解率,一般通过降解率达到90%的温度高低作为评价降解对二甲苯的能力即T90。经过上述方法测试Co3O4/蜂窝陶瓷复合材料的 T90=318℃。
实施例二
1.先将原蜂窝清洗晾干,再放入5%的硝酸溶液中酸化,清洗晾干,最后将蜂窝置于反应釜中,加入35%的乙醇溶液至淹没蜂窝载体,水热活化再取出晾干。
2.首先称取2.17gCe(NO3)3.6H2O溶于20ml蒸馏水中,30℃水热搅拌10min,即反应液,其摩尔浓度为0.25mol/L。再取3ml浓氨水溶液稀释于20ml蒸馏水中,即沉淀剂,其摩尔浓度为 2.25mol/L。其中摩尔浓度[Ce2+]:[NH3·H2O]为1:9;
3.将经表面改性后的蜂窝置于石英玻璃反应器中,再将反应液和沉淀剂分别置于超声雾化装置中雾化,将雾化后的液滴通入反应器中,液滴在蜂窝载体表面接触并反应,继而蜂窝表面生成氢氧化物,其中超声雾化器的震荡频率为1.7MHz,超声雾化的时间为 5h;
4.将蜂窝样品置入鼓风干燥箱中烘干,再置于马弗炉中800℃煅烧 2h,升温速率3℃/min,即可得到CeO2蜂窝整体式催化剂;
5.最后将CeO2/蜂窝置于评价装置的石英管中,评价催化氧化降解对二甲苯如实施例一。经过上述方法测试CeO2/蜂窝陶瓷复合材料的T90为325℃。
实施例三
1.先将原蜂窝清洗晾干,再放入10%的硝酸溶液中酸化,清洗晾干,最后将蜂窝置于反应釜中,加入50%的乙醇溶液至淹没蜂窝载体,水热活化再取出晾干。
2.首先称取1.26gMn(NO3)2.4H2O溶于20ml蒸馏水中,30℃水热搅拌10min,
3.即反应液,其摩尔浓度为0.25mol/L。再取1ml浓氨水溶液稀释于20ml蒸馏水中,即沉淀剂,其摩尔浓度为0.75mol/L。其中摩尔浓度[Mn2+]:[NH3·H2O]为1:3;
4.将经表面改性后的蜂窝置于石英玻璃反应器中,再将反应液和沉淀剂分别置于超声雾化装置中雾化,将雾化后的液滴通入反应器中,液滴在蜂窝载体表面接触并反应,继而蜂窝表面生成氢氧化物,其中超声雾化器的震荡频率为2.4MHz,超声雾化的时间为 1h;
5.将蜂窝样品置入鼓风干燥箱中烘干,再置于马弗炉中400℃煅烧 1h,升温速率2℃/min,即可得到Mn3O4蜂窝整体式催化剂。
6.最后将Mn3O4/蜂窝置于评价装置的石英管中,评价催化氧化降解对二甲苯如实施例一。经过上述方法测试Mn3O4/蜂窝陶瓷复合材料的T90为328℃。
实施例四
1.先将原蜂窝清洗晾干,再放入12%的硝酸溶液中酸化,清洗晾干,最后将蜂窝置于反应釜中,加入75%的乙醇溶液至淹没蜂窝载体,水热活化再取出晾干。
2.首先称取0.58gNi(NO3)2.6H2O溶于20ml蒸馏水中,30℃水热搅拌10min,即反应液,其摩尔浓度为0.10mol/L。再取0.8ml浓氨水溶液稀释于20ml蒸馏水中,即沉淀剂,其摩尔浓度为0.60 mol/L。其中摩尔浓度[Ni2+]:[NH3·H2O]为1:6;
3.将经表面改性后的蜂窝置于石英玻璃反应器中,再将反应液和沉淀剂分别置于超声雾化装置中雾化,将雾化后的液滴通入反应器中,液滴在蜂窝载体表面接触并反应,继而蜂窝表面生成氢氧化物,其中超声雾化器的震荡频率为2.0MHz,超声雾化的时间为3 h;
4.将蜂窝样品置入鼓风干燥箱中烘干,再置于马弗炉中300℃煅烧 5h,升温速率5℃/min,即可得到NiO蜂窝整体式催化剂;
5.最后将NiO/蜂窝置于评价装置的石英管中,评价催化氧化降解对二甲苯如实施例一。经过上述方法测试NiO/蜂窝陶瓷复合材料的 T90=337℃。
实施例五
1.先将原蜂窝清洗晾干,再放入15%的硝酸溶液中酸化,清洗晾干,最后将蜂窝置于反应釜中,加入15%的乙醇溶液至淹没蜂窝载体,水热活化再取出晾干。
1.首先称取2.33gCo(NO3)2.6H2O溶于20ml蒸馏水中,30℃水热搅拌10min,即反应液,其摩尔浓度为0.4mol/L。再取5ml浓氨水溶液稀释于20ml蒸馏水中,即沉淀剂,其摩尔浓度为4.8mol/L。其中摩尔浓度[Co2+]:[NH3·H2O]为1:12;
2.将经表面改性后的蜂窝置于石英玻璃反应器中,再将反应液和沉淀剂分别置于超声雾化装置中雾化,将雾化后的液滴通入反应器中,液滴在蜂窝载体表面接触并反应,继而蜂窝表面生成氢氧化物,超声雾化器的震荡频率为1.7MHz,超声雾化的时间为1h;
3.将蜂窝样品置入鼓风干燥箱中烘干,再置于马弗炉中400℃煅烧 2h,升温速率2℃/min,即可得到Co3O4蜂窝整体式催化剂。
4.最后将Co3O4/蜂窝置于评价装置的石英管中,评价催化氧化降解对二甲苯如实施例一。经过上述方法测试Co3O4/蜂窝陶瓷复合材料的T90为330℃。
对比实施例一
将原蜂窝清洗、晾干,不作任何改性处理,其余实验步骤与实施例一均一致。最后将Co3O4/原蜂窝置于评价装置的石英管中,评价催化氧化降解对二甲苯如实施例一。经过上述方法测试Co3O4/原蜂窝陶瓷复合材料的T90=390℃。
上述对比实施例一与实施例一相比,未经表面改性的原蜂窝载体催化剂收集率差,因为蜂窝载体表明光滑,粘附性较差,直接对原蜂窝进行超声双雾化沉积效果较差。实施例一先用硝酸酸化,清洗晾干后,再经乙醇活化蜂窝表面。改性后的蜂窝表面含有大量的羟基基团,减小蜂窝载体的水接触角,增加其表面能,提供良好的亲水性反应环境,有利于超声双雾化反应液离子的负载。同时,蜂窝表面改性可以提高蜂窝载体的吸附性,有利于VOCs气体的吸附,乙醇改性的亲水性时间较合理,随着使用时间的延长,小分子将很快解吸,亲水性消失,在超声双雾化阶段有利于活性组分的沉积和接触,且不会对催化氧化VOCs产生负面影响,因此,超声双雾化制备氧化物蜂窝整体式催化剂需要对蜂窝进行表面改性。图1为蜂窝载体改性前后的红外光谱谱图,表面改性后的蜂窝在波长3600cm-1左右有羟基振动。
对比实施例二
将原蜂窝清洗、晾干,再放入8%的硝酸溶液中酸化,清洗晾干,不作醇活化处理,其余步骤与实施例一一致。最后将Co3O4/H-蜂窝整体式催化剂置于评价装置的石英管中,评价催化氧化降解对二甲苯如实施例一。经过上述方法测试Co3O4/H-蜂窝陶瓷复合材料的T90=360℃。
上述对比实施例与实施例一相比,简单酸改性提高蜂窝载体表面的比表面积和孔容,但载体表面无明显的羟基活性基团可以促进超声双雾化液滴沉积、离子接触。因此需要先酸处理溶出表面的金属离子溶出后再进行醇活化。
对比实施例三
将原蜂窝清洗、晾干,不进行酸处理,直接将蜂窝置于反应釜中,加入50%的乙醇溶液至淹没蜂窝载体,水热活化再取出晾干,其余步骤与实施例一一致。最后将Co3O4/OH-蜂窝整体式催化剂置于评价装置的石英管中,评价催化氧化降解对二甲苯如实施例一。经过上述方法测试Co3O4/OH-蜂窝陶瓷复合材料的T90=350℃。
上述对比实施例与实施例一相比,仅醇活化处理蜂窝,因蜂窝表面有镁、铝等金属离子,如果不酸化只醇活化,表面羟基基团易与金属离子杂质结合,对后续超声双雾化蜂窝载体有影响。因此需要先酸处理溶出表面的金属离子溶出后再进行醇活化。
对比实施例四
1.先将原蜂窝清洗晾干,再放入8%的硝酸溶液中酸化,清洗晾干,最后将蜂窝置于反应釜中,加入50%的乙醇溶液至淹没蜂窝载体,水热活化再取出晾干。
2.先称取1.45gCo(NO3)2.6H2O溶于20ml蒸馏水中,30℃水热搅拌 10min,其摩尔浓度为0.25mol/L;再取2ml浓氨水溶液稀释于 20ml蒸馏水中,其摩尔浓度为0.4mol/L,其中摩尔浓度 [Co2+]:[NH3·H2O]为1:6;
3.再向硝酸钴溶液中逐滴加入氨水溶液,65℃水热搅拌2h,得到反应前驱体溶液;
4.将表面改性后的蜂窝浸渍在上述装有反应前驱体溶液的烧杯中,活性组分在蜂窝表面沉积,浸渍时间为1-2h;
5.将蜂窝样品置入鼓风干燥箱中烘干,再置于马弗炉中500℃煅烧 2h,升温速率2℃/min,即可得到Co3O4蜂窝整体式催化剂;
6.最后将Co3O4/蜂窝置于评价装置的石英管中,评价催化氧化降解对二甲苯如实施例一。经过上述方法测试Co3O4/蜂窝陶瓷复合材料的T90=385℃。
上述对比实施例与实施例一相比,浸渍法易造成蜂窝表面活性组分粘附性差、分布不均匀,活性组分颗粒较大,且涂料损耗率大。故利用超声双雾化法制得的Co3O4/蜂窝整体式催化剂催化氧化降解对二甲苯性能更优。
对比实施例五
1.先将原蜂窝清洗晾干,再放入8%的硝酸溶液中酸化,清洗晾干,最后将蜂窝置于反应釜中,加入50%的乙醇溶液至淹没蜂窝载体,水热活化再取出晾干。
2.先称取1.45gCo(NO3)2.6H2O溶于20ml蒸馏水中,30℃水热搅拌 10min,其摩尔浓度为0.25mol/L;再取2ml浓氨水溶液稀释于 20ml蒸馏水中,其摩尔浓度为0.4mol/L,其中摩尔浓度 [Co2+]:[NH3·H2O]为1:6;
3.再向硝酸钴溶液中逐滴加入氨水溶液,65℃水热搅拌2h,得到反应前驱体溶液;
4.将经表面改性后的蜂窝置于石英玻璃反应器中,将前驱体溶液超声雾化装置中雾化,将雾化后的液滴通入反应器中,其中超声雾化器的震荡频率为2.0MHz,超声雾化的时间为3h;
5.将蜂窝样品置入鼓风干燥箱中烘干,再置于马弗炉中500℃煅烧 2h,升温速率2℃/min,即可得到Co3O4/蜂窝整体式催化剂;
6.最后将Co3O4/蜂窝置于评价装置的石英管中,评价催化氧化降解对二甲苯如实施例一。经过上述方法测试Co3O4/蜂窝陶瓷复合材料的T90=375℃。
该对比实施例与实施例一相比,超声单雾化的前驱溶液为悬浊液,雾化出液量较低,蜂窝载体表面活性组分颗粒较大,分散性差,粘附性较差,且涂料利用率较低。故利用超声双雾化法制得的Co3O4/ 蜂窝整体式催化剂催化氧化降解对二甲苯性能更优。
对比实施例六:
与实施例一相比,区别在于:蜂窝表面先醇活化、后酸化,其它操作与实施例1相同,经过上述方法测试,催化剂的T90=358℃。得到的催化剂催化氧化降解能力变差。
以上所述,超声双雾化实施例均为单组分氧化物蜂窝整体式催化剂,然而实际应用并不限定于单组份氧化物,该技术方法可制备多组分氧化物蜂窝整体式催化剂。除此之外,催化氧化VOCs不限定于对二甲苯,专业技术人员可根据工艺需求弹性调节反应液浓度或反应混合液浓度比例,弹性选择催化氧化单组分挥发性有机物或多组分挥发性有机物。
Claims (5)
1.一种用于催化氧化降解VOCs利用超声双雾化法制备的蜂窝催化剂,其特征在于:所述蜂窝催化剂的制备步骤如下:
(1)将蜂窝置于质量浓度为5%-15%硝酸溶液中酸化6 h-18 h,取出后清洗干净再自然晾干,将蜂窝置于水热反应釜中,加入醇溶剂中进行水热活化,水热活化温度为120-180℃,水热活化时间为6-18 h,水热活化再取出后自然晾干;蜂窝为凹凸棒石蜂窝、堇青石蜂窝、莫来石、碳化硅蜂窝中的一种;所述醇溶剂为乙醇溶液,质量分数为25%-75%;
(2)将可溶性过渡金属无机盐溶于去离子水中,再充分搅拌,得到前驱体溶液;再配制沉淀剂溶液;将两种反应溶液分别置于超声雾化装置中雾化,蜂窝置于特制的石英玻璃反应器中,利用超声雾化装备分别将得到的前驱体溶液、沉淀剂溶液雾化成小雾滴,雾滴通过管路进入反应器中,在蜂窝载体孔道表面接触并迅速反应,继而在蜂窝表面生成氢氧化物前驱物;可溶性无机金属盐为钴盐、锰盐、铈盐、镍盐、锌盐中的一种;
(3)将超声雾化结束的蜂窝整体式催化剂置入鼓风干燥箱中烘干,再置于马弗炉中煅烧,得到蜂窝负载过渡金属氧化物整体式催化剂。
2.根据权利要求1所述用于催化氧化降解VOCs利用超声双雾化法制备的蜂窝催化剂,其特征在于:沉淀剂溶液为0.6mol/L-4.8mol/L的氨水;可溶性无机盐和氨水两者之间的摩尔浓度比为1:x,其中3<x<12。
3.根据权利要求1所述用于催化氧化降解VOCs利用超声双雾化法制备的蜂窝催化剂,其特征在于:步骤(2)超声雾化器的震荡频率为1.7-2.4MHz;超声雾化的时间为1-5h。
4.根据权利要求1用于催化氧化降解VOCs利用超声双雾化法制备的蜂窝催化剂,其特征在于:步骤(3)马弗炉煅烧温度为300-800℃,升温速率为2-5℃/min;煅烧时间为1-5h,煅烧完毕后随炉降温至室温。
5.根据权利要求1-4任一项所述蜂窝催化剂在催化氧化降解VOCs中的应用。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211174148.8A CN115445599B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种利用超声双雾化法制备蜂窝催化剂及其催化氧化降解VOCs的用途 |
PCT/CN2023/111406 WO2023241737A1 (zh) | 2022-09-26 | 2023-08-07 | 一种利用超声双雾化法制备蜂窝催化剂及其催化氧化降解VOCs的用途 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211174148.8A CN115445599B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种利用超声双雾化法制备蜂窝催化剂及其催化氧化降解VOCs的用途 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115445599A CN115445599A (zh) | 2022-12-09 |
CN115445599B true CN115445599B (zh) | 2023-08-22 |
Family
ID=84306528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211174148.8A Active CN115445599B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种利用超声双雾化法制备蜂窝催化剂及其催化氧化降解VOCs的用途 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115445599B (zh) |
WO (1) | WO2023241737A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115445599B (zh) * | 2022-09-26 | 2023-08-22 | 常州大学 | 一种利用超声双雾化法制备蜂窝催化剂及其催化氧化降解VOCs的用途 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1830529A (zh) * | 2005-03-10 | 2006-09-13 | 浙江师范大学 | 有机废气催化燃烧催化剂及其制造方法 |
CN101372353A (zh) * | 2008-06-12 | 2009-02-25 | 江苏工业学院 | 超声雾化工艺制备纳米CeO2粉体的方法 |
CN103464220A (zh) * | 2013-09-13 | 2013-12-25 | 太原理工大学 | 一种超声雾化改性催化剂的方法 |
CN104971724A (zh) * | 2014-04-01 | 2015-10-14 | 中国石油天然气集团公司 | 一种低温硫醇硫醚化催化剂及其制备方法 |
CN111359673A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-03 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | MnO2/PPS复合材料及其制备方法、应用 |
CN112209440A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-12 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | 制备m相二氧化钒纳米粉体的工艺方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5851948A (en) * | 1996-08-20 | 1998-12-22 | Hydrocarbon Technologies, Inc. | Supported catalyst and process for catalytic oxidation of volatile organic compounds |
US9878912B2 (en) * | 2015-10-07 | 2018-01-30 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Method for preparing multi-wall carbon nanotubes using chemical vapor deposition with an atomization system |
CN106582581A (zh) * | 2015-10-20 | 2017-04-26 | 杭州科瑞特环境技术有限公司 | 一种吸附光催化复合材料的制备方法 |
CN106362768B (zh) * | 2016-10-20 | 2017-10-10 | 纳琦环保科技有限公司 | 一种蜂窝陶瓷板负载TiO2—NCP固载光催化剂的制备工艺 |
CN108325526B (zh) * | 2018-03-06 | 2020-07-31 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种广谱VOCs催化燃烧整体式催化剂及其制备方法和应用 |
CN112156777B (zh) * | 2020-10-27 | 2023-08-01 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种蜂窝状整体式贵金属催化剂及其净化处理丙烯酸废气的应用 |
CN113663707A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-19 | 中山大学 | 一种宏量制备多种甲醛分解催化剂的方法 |
CN115445599B (zh) * | 2022-09-26 | 2023-08-22 | 常州大学 | 一种利用超声双雾化法制备蜂窝催化剂及其催化氧化降解VOCs的用途 |
-
2022
- 2022-09-26 CN CN202211174148.8A patent/CN115445599B/zh active Active
-
2023
- 2023-08-07 WO PCT/CN2023/111406 patent/WO2023241737A1/zh unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1830529A (zh) * | 2005-03-10 | 2006-09-13 | 浙江师范大学 | 有机废气催化燃烧催化剂及其制造方法 |
CN101372353A (zh) * | 2008-06-12 | 2009-02-25 | 江苏工业学院 | 超声雾化工艺制备纳米CeO2粉体的方法 |
CN103464220A (zh) * | 2013-09-13 | 2013-12-25 | 太原理工大学 | 一种超声雾化改性催化剂的方法 |
CN104971724A (zh) * | 2014-04-01 | 2015-10-14 | 中国石油天然气集团公司 | 一种低温硫醇硫醚化催化剂及其制备方法 |
CN111359673A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-03 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | MnO2/PPS复合材料及其制备方法、应用 |
CN112209440A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-12 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | 制备m相二氧化钒纳米粉体的工艺方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115445599A (zh) | 2022-12-09 |
WO2023241737A1 (zh) | 2023-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103074704B (zh) | 一种静电纺丝法制备BiVO4纤维的方法 | |
CN115445599B (zh) | 一种利用超声双雾化法制备蜂窝催化剂及其催化氧化降解VOCs的用途 | |
US20070248831A1 (en) | Titanium Oxide Base Photocatalyst, Process for Producing the Same and Use Thereof | |
CN103172030A (zh) | 氧化物粉体及其制备方法、催化剂、以及催化剂载体 | |
US11123716B2 (en) | Denitrification catalyst for vessel, using ceramic nanotubes grown on porous metal structure, and preparation method thereof | |
CN104226287B (zh) | 纳米二氧化钛光催化剂薄膜的制备工艺 | |
CN101961656A (zh) | 一种高温烟气scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
CN112547092B (zh) | 一种构建等离子体催化净化空气体系的钙钛矿基催化剂及其制备方法 | |
CN105964283A (zh) | 一种微纳结构光催化涂层及其制备方法 | |
CN109201121A (zh) | 一种双金属负载型磁性可见光复合催化材料及其制备方法和应用 | |
CN110860302A (zh) | 一种AgI/LaFeO3/g-C3N4复合光催化剂的制备方法 | |
WO2023035532A1 (zh) | 一种La 1-xMn 1+xO 3的制备方法 | |
CN114471585A (zh) | 一种前驱体为醋酸盐的臭氧催化剂及其制备方法与应用 | |
CN114100604B (zh) | LaMnO3催化剂及其制备方法和应用 | |
CN112844490B (zh) | 一种通用型有机废气催化剂、制备方法及应用 | |
CN115445594A (zh) | 一种烟气高效协同脱硝脱甲苯的scr催化剂及其制备方法与应用 | |
JP2012200628A (ja) | 揮発性有機化合物用の担体触媒及びその製造方法 | |
CN103342389A (zh) | 一种具有有序宏观结构的Bi2WO6及其制备方法 | |
CN117753403A (zh) | 一种利用溶胶超声雾化喷涂法制备催化剂的方法及其催化co的应用 | |
CN111498846A (zh) | 活性炭滤料及其制备方法 | |
CN109603904A (zh) | 一种高效率净化己二酸烟气催化剂的制备及应用 | |
CN114522677B (zh) | 一种低温高效去除氮氧化物的电气化scr催化剂及其制备方法和应用 | |
RU2135279C1 (ru) | Катализатор для очистки газов от углеводородов, оксидов азота, оксида углерода и способ его получения | |
CN112023911B (zh) | 一种气相苯乙烯诱导型CeO2催化剂的制备方法 | |
Liang et al. | Effect of the Properties of Cordierite Support and Catalyst Slurry on the Catalytic Degradation of Toluene by Monolith Catalyst |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |