RU2411994C2 - Nanocatalyst and preparation method thereof - Google Patents

Nanocatalyst and preparation method thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2411994C2
RU2411994C2 RU2009111602/04A RU2009111602A RU2411994C2 RU 2411994 C2 RU2411994 C2 RU 2411994C2 RU 2009111602/04 A RU2009111602/04 A RU 2009111602/04A RU 2009111602 A RU2009111602 A RU 2009111602A RU 2411994 C2 RU2411994 C2 RU 2411994C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platinum group
nanodiamond
catalyst
metals
metal
Prior art date
Application number
RU2009111602/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009111602A (en
Inventor
Николай Николаевич Вершинин (RU)
Николай Николаевич Вершинин
Олег Николаевич Ефимов (RU)
Олег Николаевич Ефимов
Владимир Андреевич Бакаев (RU)
Владимир Андреевич Бакаев
Иван Иванович Коробов (RU)
Иван Иванович Коробов
Original Assignee
Учреждение Российской Академии Наук Институт Проблем Химической Физики Ран (Ипхф Ран)
Закрытое акционерное общество "ВЕАЛ Сенсор" (ЗАО "ВЕАЛ Сенсор")
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской Академии Наук Институт Проблем Химической Физики Ран (Ипхф Ран), Закрытое акционерное общество "ВЕАЛ Сенсор" (ЗАО "ВЕАЛ Сенсор") filed Critical Учреждение Российской Академии Наук Институт Проблем Химической Физики Ран (Ипхф Ран)
Priority to RU2009111602/04A priority Critical patent/RU2411994C2/en
Publication of RU2009111602A publication Critical patent/RU2009111602A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2411994C2 publication Critical patent/RU2411994C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to catalysts on a carbon support, which contain nanoclusters of catalytically active platinum group metals and methods of preparing said catalysts, meant for use in systems for removing carbon oxide from air. The catalyst for chemical oxidation of carbon monoxide contains one or more catalytically active platinum group metals on a nanodiamond support with specific surface area of 250-600 m2/g. Content of nanodiamond in the catalyst is in a range greater than 85-97 wt %. The method of preparing the catalyst in claim 1 involves dissolving salts and/or acid of a metal or platinum group metals in water, neutralisation of the obtained solution to pH=7 and the adding lithium formate solution, after which nanodiamond powder with specific surface area 250-600 m2/g is suspended in water and the metal or platinum group metals are reduced at temperature 30-50°C on the surface of the nanodiamond powder particles by adding a suspension of nanodiamonds to the obtained solution of salts and/or acids of a metal or platinum group metals, followed by extraction of a precipitate - nanodiamond powder from the solution, with metal or platinum group metals deposited on the surface of the nanodiamond particles.
EFFECT: intensification of the process of removing carbon oxide from air while lowering the cost of producing the catalyst.

Description

Изобретение относится к катализаторам на углеродном носителе, содержащим нанокластеры каталитически активных металлов платиновой группы и способам их получения, предназначенным для использования в системах очистки воздуха от окиси углерода в бытовых условиях, гаражах, салоне автомобиля и т.п.The invention relates to carbon-supported catalysts containing catalytically active platinum group nanoclusters and methods for their preparation, intended for use in carbon monoxide air purification systems in domestic conditions, garages, car interiors, etc.

Известен платиновый катализатор (платиновая чернь), полученный восстановлением водного раствора платинохлорводородной кислоты (H2PtCI6·6H2O) следующими восстановителями: 1 - гидразингидратом, 2 - формиатами щелочных металлов, 3 - уксусной кислотой, 4 - формальдегидом (см. Справочник «Синтез комплексных соединений металлов платиновой группы»./ Под ред. И.И.Черняева. Москва, Наука, 1964). Максимальная удельная поверхность платины (около 25-30 м2/г) достигается при использовании в качестве восстановителя формиата лития.Known platinum catalyst (platinum black) obtained by reducing an aqueous solution of platinum hydrochloric acid (H 2 PtCI 6 · 6H 2 O) with the following reducing agents: 1 - hydrazine hydrate, 2 - alkali metal formates, 3 - acetic acid, 4 - formaldehyde (see. Reference Synthesis of complex compounds of platinum group metals ”./ Edited by II Chernyaev. Moscow, Nauka, 1964). The maximum specific surface area of platinum (about 25-30 m 2 / g) is achieved when lithium formate is used as a reducing agent.

Однако при применении таких катализаторов в процессе окисления монооксида углерода расход металла платиновой группы велик, и к тому же они теряют свои свойства во времени за счет агрегатирования частиц катализатора при приготовлении каталитических систем окисления монооксида углерода.However, when such catalysts are used in the oxidation of carbon monoxide, the consumption of the platinum group metal is high, and besides, they lose their properties over time due to the aggregation of catalyst particles in the preparation of catalytic systems for the oxidation of carbon monoxide.

Для уменьшения расхода металла платиновой группы используют различные носители, на которые осаждают частицы металла платиновой группы.To reduce the consumption of the platinum group metal, various carriers are used on which platinum group metal particles are deposited.

Известен способ получения катализатора путем электрохимического осаждения металлов платиновой группы на частицы наноалмаза (см. заявку US №2005/0200260, кл. H01J 1/30, 15.09.2005).A known method of producing a catalyst by electrochemical deposition of platinum group metals on nanodiamond particles (see application US No. 2005/0200260, CL H01J 1/30, 09/15/2005).

К недостаткам такого метода следует отнести трудность получения катализатора отдельно от подложки, на которую нанесены частицы наноалмаза и сложность процесса получения. Этот катализатор предназначен для применения в топливных элементах. Катализатор не эффективен при применении в системах очистки воздуха от СО.The disadvantages of this method include the difficulty of obtaining the catalyst separately from the substrate on which nanodiamond particles are deposited and the complexity of the preparation process. This catalyst is intended for use in fuel cells. The catalyst is not effective when used in air purification systems from CO.

Известен катализатор и способ его получения (см. патент US №4136059, кл. B01J 21/18, 23.01.1979). Здесь приготовление катализатора заключается в нанесении платины на графит или сажу из коллоидного раствора в присутствии дитионита натрия с последующим восстановлением муравьиной кислотой. Применение такого катализатора при окислении окиси углерода в углекислый газ неэффективно из-за низкой скорости окисления окиси углерода в диапазоне температур 0-100°С.A known catalyst and method for its preparation (see US patent No. 4136059, class B01J 21/18, 01/23/1979). Here, the preparation of the catalyst consists in applying platinum to graphite or soot from a colloidal solution in the presence of sodium dithionite, followed by reduction with formic acid. The use of such a catalyst in the oxidation of carbon monoxide to carbon dioxide is inefficient due to the low oxidation rate of carbon monoxide in the temperature range 0-100 ° C.

Известен катализатор и способ его получения (см. патент RU №2267354, кл. B01J 23/89, 10.01.2006). Этот катализатор предназначен для очистки воздуха от окиси углерода и содержит нанесенные на пористый носитель соль палладия, соль меди и промотор, а в качестве промотора он содержит фталоцианиновый комплекс железа или кобальта и полиатомный спирт. Содержание палладия в таком катализаторе около 2 вес.%. Катализатор обладает недостаточной эффективностью в диапазоне концентраций ниже 100 ppm (GHSV=104 час-1 при степени конверсии СО 90%; GHSV = объем пропущенной газовой смеси за 1 час/объем катализатора). При применении в бытовых помещениях при объеме помещения около 20 м3 требуется прокачать за 1 час не менее 60 м3 воздуха. А при допустимой степени конверсии угарного газа 70% потребуется 3 литра катализатора или примерно 3 кг. При этом расход палладия (2 вес.% в катализаторе) составит 60 г. При средней цене чистого палладия 200 р/г стоимость такого катализатора в расчете на палладий составит 12000 рублей, а с учетом стоимости производства, конструкции и продаж будет составлять не менее 60000 рублей, что для бытового применения слишком дорого.A known catalyst and method for its preparation (see patent RU No. 2267354, class B01J 23/89, 01/10/2006). This catalyst is designed to purify air from carbon monoxide and contains palladium salt, a copper salt and a promoter deposited on a porous carrier, and as a promoter it contains a phthalocyanine complex of iron or cobalt and a polyhydric alcohol. The palladium content in such a catalyst is about 2 wt.%. The catalyst has insufficient efficiency in the concentration range below 100 ppm (GHSV = 10 4 h -1 at a CO conversion of 90%; GHSV = volume of the passed gas mixture in 1 hour / volume of catalyst). When used in domestic premises with a room volume of about 20 m 3 it is required to pump at least 60 m 3 of air in 1 hour. And with an acceptable degree of carbon monoxide conversion of 70%, 3 liters of catalyst or about 3 kg are required. At the same time, the palladium consumption (2 wt.% In the catalyst) will be 60 g. With an average price of pure palladium 200 r / g, the cost of such a catalyst per palladium will be 12,000 rubles, and taking into account the cost of production, construction and sales will be at least 60,000 rubles, which is too expensive for domestic use.

Наиболее близким к данному изобретению является катализатор и способ его получения (см. патент RU №2348090, кл. Н01М 4/92, 27.02.2009). Катализатор содержит один или несколько каталитически активных металлов на углеродном носителе, при этом в качестве углеродного носителя используют наноалмазный порошок с удельной поверхностью от 250 до 600 м2/г при содержании наноалмаза в катализаторе 30-85 мас.%. Катализатор получают следующим образом. В водный раствор солей/кислот платины и формиата лития дополнительно вводят водную суспензию частиц наноалмаза с удельной поверхностью 250-600 м2/г и содержанием наноалмаза 30-85 мас.% по отношению к чистому металлу, а синтез ведут при температуре 20-40°С при рН 7 и концентрации кислот/солей в растворе от 10-3 до 510-3 моль/литр. В реакции конверсии оксида углерода в углекислый газ для состава, содержащего 20 мас.% Pt, GHSV=2106 час-1 при степени конверсии 70%, расход платины составит 6 г при объемной скорости потока 60 м3/час. Этот катализатор обладает недостаточной эффективностью и большим расходом платины.Closest to this invention is a catalyst and a method for its production (see patent RU No. 2348090, CL HM 4/92, 02/27/2009). The catalyst contains one or more catalytically active metals on a carbon support, with nanodiamond powder with a specific surface of 250 to 600 m 2 / g and a nanodiamond content of 30-85 wt.% In the catalyst being used as the carbon support. The catalyst is prepared as follows. In an aqueous solution of salts / acids of platinum and lithium formate, an aqueous suspension of nanodiamond particles with a specific surface area of 250-600 m 2 / g and a nanodiamond content of 30-85 wt.% With respect to the pure metal is additionally introduced, and the synthesis is carried out at a temperature of 20-40 ° C at pH 7 and the concentration of acids / salts in the solution from 10 -3 to 510 -3 mol / liter. In the reaction of the conversion of carbon monoxide to carbon dioxide for a composition containing 20 wt.% Pt, GHSV = 210 6 h -1 at a degree of conversion of 70%, the consumption of platinum will be 6 g at a volumetric flow rate of 60 m 3 / h. This catalyst has a low efficiency and high consumption of platinum.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение каталитической активности полученного катализатора при проведении химического окисления окиси углерода в углекислый газ в воздухе в диапазоне температур 0-50°С и диапазоне концентраций СО 50-1000 ppm.The problem to which the present invention is directed, is to increase the catalytic activity of the obtained catalyst during the chemical oxidation of carbon monoxide to carbon dioxide in air in the temperature range 0-50 ° C and a concentration range of CO 50-1000 ppm.

Технический результат заключается в интенсификации процесса очистки воздуха от окиси углерода при одновременном снижении стоимости изготовления катализатора.The technical result consists in the intensification of the process of purification of air from carbon monoxide while reducing the cost of manufacturing a catalyst.

Указанная задача решается, а технический результат в части вещества, как объекта изобретения, достигается за счет того, что катализатор для окисления монооксида углерода содержит один или несколько каталитически активных металлов платиновой группы на наноалмазном носителе с удельной поверхностью от 250 до 600 м2/г, при этом содержание наноалмаза в катализаторе находится в пределах от более, чем 85 и до 97 мас.%.This problem is solved, and the technical result in terms of the substance, as an object of the invention, is achieved due to the fact that the catalyst for the oxidation of carbon monoxide contains one or more catalytically active platinum group metals on a nanodiamond carrier with a specific surface area of 250 to 600 m 2 / g, while the content of nanodiamond in the catalyst is in the range from more than 85 to 97 wt.%.

Предпочтительно в качестве металлов платиновой группы используют палладий и платину при следующем соотношении компонентов (мас.%):Palladium and platinum are preferably used as the metals of the platinum group in the following ratio of components (wt.%):

палладийpalladium 2÷132 ÷ 13 платинаplatinum 1÷101 ÷ 10 наноалмазnanodiamond остальноеrest

Указанная задача решается, а технический результат в части способа, как объекта изобретения, достигается за счет того, что способ получения катализатора для электрохимического окисления окиси углерода заключается в том, что растворяют соли и/или кислоты металла или металлов платиновой группы в воде, нейтрализуют полученный раствор до рН 7 и затем добавляют е него раствор формиата лития, после этого суспендируют в воде порошок наноалмаза с удельной поверхностью 250÷600 м2/г и проводят восстановление металла или металлов платиновой группы на поверхности частиц порошка наноалмазов путем добавления суспензии наноалмазов в полученный выше раствор солей и/или кислот металла или металлов платиновой группы с последующим выделением из раствора осадка - порошка наноалмаза с осевшими на поверхности частиц наноалмазов металла или металлами платиновой группы, при этом восстановление металла или металлов платиновой группы на поверхности частиц порошка наноалмазов проводят при содержании порошка наноалмаза, составляющем более, чем 85 и до 97 мас.% по отношению к суммарному содержанию каталитически активного металла, при этом восстановление металла или металлов платиновой группы проводят при температуре от 30 до 50°С.This problem is solved, and the technical result in terms of the method, as an object of the invention, is achieved due to the fact that the method of producing a catalyst for the electrochemical oxidation of carbon monoxide consists in dissolving the salts and / or acids of a metal or platinum group metals in water, neutralizing the obtained solution to pH 7 and then added lithium formate e him solution, then suspended in water nanodiamond powder having a specific surface of 250 ÷ 600 m 2 / g and a metal reduction is carried out or metals of the platinum group of n the surface of nanodiamond powder particles by adding a suspension of nanodiamonds to the above solution of salts and / or acids of a metal or platinum group metals, followed by separation of a precipitate of nanodiamond powder from a solution of a nanodiamond powder with metal or platinum group metals deposited on the surface of the particles, while reducing the metal or platinum metals groups on the surface of the particles of nanodiamond powder are carried out at a nanodiamond powder content of more than 85 and up to 97 wt.% with respect to the total content catalytically active metal, while the reduction of the metal or metals of the platinum group is carried out at a temperature of from 30 to 50 ° C.

Предпочтительно в качестве солей и/или кислот металлов платиновой группы используют H2PtCI6·6H2O и PdCl2·2H2O.Preferably, H 2 PtCl 6 · 6H 2 O and PdCl 2 · 2H 2 O are used as salts and / or acids of the metals of the platinum group.

Предпочтительно раствор соли и/или кислоты металлов платиновой группы в воде, нейтрализуют водным раствором гидроокиси лития при температуре 20-25°С.Preferably, a solution of a salt and / or acid of a platinum group metal in water is neutralized with an aqueous solution of lithium hydroxide at a temperature of 20-25 ° C.

Предпочтительно восстановление металлов платиновой группы на поверхности частиц порошка наноалмазов проводят при температуре 40-45°С в течение 10-15 минут, а сушку выделенного осадка проводят при температуре не выше 45°С.Preferably, the reduction of the platinum group metals on the surface of the nanodiamond powder particles is carried out at a temperature of 40-45 ° C for 10-15 minutes, and the precipitate is dried at a temperature not exceeding 45 ° C.

В ходе проведенного исследования при использовании описанного выше способа катализатор, у которого нанокластеры платинопалладиевого сплава обладают удельной поверхностью 100-160 м2/г, а количество поверхностных атомов близко к 30%, что обеспечивает высокую каталитическую активность катализатора при окислении окиси углерода.In the course of the study using the method described above, a catalyst in which platinum-palladium alloy nanoclusters have a specific surface area of 100-160 m 2 / g and the number of surface atoms is close to 30%, which ensures high catalytic activity of the catalyst in the oxidation of carbon monoxide.

В качестве основы для нанесения каталитически активных металлов платиновой группы использовали порошок детонационного наноалмаза с удельной поверхностью от 250 до 600 м2/г.As the basis for the deposition of catalytically active metals of the platinum group, detonation nanodiamond powder with a specific surface area of 250 to 600 m 2 / g was used.

Пример получения нанокатализатора.An example of obtaining a nanocatalyst.

1. Сначала в 100 мл дистиллированной воды растворяют 0,007 г H2PtCI6·6Н2О и 0,035 г PdCl2·2H2O, а затем нейтрализуют водным раствором гидроокиси лития до рН 7. Затем вливают раствор формиата лития (50 мл - 1 вес.% формиата лития) при 20°С. При этом выделение осадка не происходит.1. First, 0.007 g of H 2 PtCI 6 · 6H 2 O and 0.035 g of PdCl 2 · 2H 2 O are dissolved in 100 ml of distilled water, and then neutralized with an aqueous solution of lithium hydroxide to pH 7. Then, a solution of lithium formate (50 ml - 1 wt.% lithium formate) at 20 ° C. In this case, precipitation does not occur.

2. В дистиллированной воде объемом 200 мл суспендируют порошок наноалмаза (S=320 м2/г) массой 100 мг.2. In distilled water with a volume of 200 ml, a nanodiamond powder (S = 320 m 2 / g) weighing 100 mg is suspended.

3. Затем в раствор, содержащий растворенную H2PtCI6·6H2O и PdCl2·2Н2О, нейтрализованную гидроокисью лития до рН 7 и содержащим формиат лития вливают 200 мл водной суспензии наноалмаза и выдерживают при температуре 45°С в течение 10-15 минут.3. Then, in a solution containing dissolved H 2 PtCI 6 · 6H 2 O and PdCl 2 · 2H 2 O, neutralized with lithium hydroxide to pH 7 and containing lithium formate, 200 ml of an aqueous suspension of nanodiamonds are poured and kept at a temperature of 45 ° C for 10 -15 minutes.

В течение нескольких минут происходит выделение черного осадка. Осадок отмывают дистиллированной водой и сушат при 40°С. При этом получают порошок наноалмаза с содержанием палладия 8 мас.%, платины 2 мас.%, остальное - углерод (наноалмаз). Суммарная удельная поверхность нанокатализатора 300 м2/г. Удельная поверхность нанокластеров платинопалладиевого сплава 120 м2/г. Удельную поверхность образцов измеряли методом БЭТ, а содержание элементов методом рентгеноспектрального локального микроанализа.Within a few minutes, a black precipitate is released. The precipitate is washed with distilled water and dried at 40 ° C. In this case, a nanodiamond powder is obtained with a palladium content of 8 wt.%, Platinum 2 wt.%, The rest is carbon (nanodiamond). The total specific surface of the nanocatalyst is 300 m 2 / g. The specific surface area of platinum-palladium alloy nanoclusters is 120 m 2 / g. The specific surface of the samples was measured by the BET method, and the content of elements by the method of local X-ray microanalysis.

Для испытания каталитической активности нанокатализатор наносили на пористый оксид алюминия или диоксид кремния со средним размером частиц оксидов 100 мкм и удельной поверхностью 100-120 м2/г. Для этого порошки пористого оксида алюминия или диоксида кремния массой 10 г пропитывали 10 мл водной суспензии нанокатализатора, содержащей 100 мг порошка нанокатализатора и затем выдерживали при 80°С в сушильном шкафу в течение 8 часов. Затем 8 г оксидов, содержащих 80 мг нанокатализатора, засыпали в трубку из Фторопласта-4 длиной 100 мм и внутренним диаметром 10 мм, а к торцам трубки штуцерами к поверхности порошка прижимали пористые фильтры из стекла. Затем на вход трубки подавали газовую смесь СО с воздухом с относительной влажностью 30-40%. Концентрацию СО в газовой смеси регулировали от 50 до 1000 ppm. Содержание СО на выходе (через 10 минут после подачи газовой смеси) контролировали сенсорами СО и СО2. Испытания катализатора (Образец 1) в процессе конверсии окиси углерода в углекислый газ в воздухе показали, что степень конверсии окиси углерода в углекислый газ равна 90% при 25°С, относительной влажности воздуха 30% и скорости потока газа 20 см3/с. При скорости потока 60 см3/с степень конверсии составила 70%.To test the catalytic activity, the nanocatalyst was applied onto porous alumina or silica with an average oxide particle size of 100 μm and a specific surface area of 100-120 m 2 / g. For this, powders of porous alumina or silica weighing 10 g were impregnated with 10 ml of an aqueous suspension of nanocatalyst containing 100 mg of nanocatalyst powder and then kept at 80 ° C in an oven for 8 hours. Then, 8 g of oxides containing 80 mg of the nanocatalyst were poured into a fluoroplast-4 tube with a length of 100 mm and an inner diameter of 10 mm, and porous glass filters were pressed against the ends of the tube by fittings to the powder surface. Then, a gas mixture of CO and air with a relative humidity of 30-40% was supplied to the inlet of the tube. The concentration of CO in the gas mixture was regulated from 50 to 1000 ppm. The CO content at the outlet (10 minutes after the gas mixture was supplied) was monitored by CO and CO 2 sensors. Tests of the catalyst (Sample 1) during the conversion of carbon monoxide to carbon dioxide in air showed that the degree of conversion of carbon monoxide to carbon dioxide is 90% at 25 ° C, relative humidity 30% and gas flow rate 20 cm 3 / s. At a flow rate of 60 cm 3 / s, the degree of conversion was 70%.

Расчетное значение GHSV=2·106 час-1 при степени конверсии 90%. При степени конверсии 70% GHSV=6·106 час-1, а расход палладия составит 3 г и платины 0,6 г при объемной скорости потока 60 м3/час и степени конверсии 70%. По сравнению с аналогом (RU №2267354) расход металлов платиновой группы в ценовом выражении в 10 раз ниже, а по сравнению с прототипом в 5 раз ниже.The estimated value of GHSV = 2 · 10 6 h -1 when the degree of conversion of 90%. When the degree of conversion of 70% GHSV = 6 · 10 6 h -1 , and the consumption of palladium will be 3 g and platinum of 0.6 g at a volumetric flow rate of 60 m 3 / hour and the degree of conversion of 70%. Compared with the analogue (RU No. 2267354), the consumption of platinum group metals in price terms is 10 times lower, and compared with the prototype 5 times lower.

Таблица 1Table 1 ПараметрParameter Образец №1Sample No. 1 Образец №2Sample No. 2 Образец №3Sample No. 3 Образец №4Sample No. 4 Образец №5Sample No. 5 Образец №6Sample No. 6 Pt, мас.%Pt, wt.% 22 22 1one 1010 1010 00 Pd, мас.%Pd, wt.% 88 1010 1313 4four 00 1313 GHSV, час-1 при степени конверсии 90% и Т=25°СGHSV, hour -1 at a degree of conversion of 90% and T = 25 ° C 2·106 2 · 10 6 2·106 2 · 10 6 106 10 6 106 10 6 0,5·106 0.5 · 10 6 0,4·106 0.410 6 Температура синтеза, °СSynthesis temperature, ° С 3535 4040 4545 3535 30thirty 50fifty

В таблице 1 представлены данные для образцов №1-6, полученных по способу аналогично тому, что описано в примере. Степень конверсии определяли при концентрации СО, равной 100 ppm, и относительной - влажности воздуха (RH) 30-40% по методике, описанной в примере.Table 1 presents the data for samples No. 1-6, obtained by the method similar to that described in the example. The degree of conversion was determined at a CO concentration of 100 ppm, and relative humidity (RH) of 30–40% according to the procedure described in the example.

Содержание наноалмаза в катализаторе в образцах №1-6 близко к 90 мас.%.The content of nanodiamond in the catalyst in samples No. 1-6 is close to 90 wt.%.

Таблица 2table 2 ПараметрParameter Образец №1Sample No. 1 Образец №7Sample No. 7 Образец №8Sample No. 8 Образец №9Sample No. 9 Образец №10Sample No. 10 Образец №11Sample No. 11 Содержание наноалмаза, мас.%The content of nanodiamonds, wt.% 9090 8484 8080 9595 9797 9999 GHSV, час-1 при степени конверсии 90% и Т=25°СGHSV, hour -1 at a degree of conversion of 90% and T = 25 ° C 2·106 2 · 10 6 2·106 2 · 10 6 0,6·106 0.610 6 106 10 6 0,5·106 0.5 · 10 6 0,2·106 0.2 · 10 6 Температура синтеза, °СSynthesis temperature, ° С 3535 3535 3535 3535 3535 3535

В таблице 2 представлены данные для образцов №1 и №7-11, полученных по способу аналогично тому, что описано в примере. Степень конверсии определяли при концентрации СО, равной 100 ppm, и относительной влажности воздуха (RH) 30-40% по методике, описанной в примере.Table 2 presents the data for samples No. 1 and No. 7-11 obtained by the method similar to that described in the example. The degree of conversion was determined at a CO concentration of 100 ppm and a relative air humidity (RH) of 30-40% according to the procedure described in the example.

Соотношение компонентов в образцах №1 и №7-11:The ratio of components in samples No. 1 and No. 7-11:

отношение платины к палладию 1:4the ratio of platinum to palladium 1: 4

наноалмаз - остальное.nanodiamond - the rest.

Claims (6)

1. Катализатор для химического окисления монооксида углерода, содержащий один или несколько каталитически активных металлов платиновой группы на наноалмазном носителе с удельной поверхностью от 250 до 600 м2/г, отличающийся тем, что содержание наноалмаза в катализаторе находится в пределах более чем 85 и до 97 мас.%.1. The catalyst for the chemical oxidation of carbon monoxide, containing one or more catalytically active platinum group metals on a nanodiamond carrier with a specific surface area of 250 to 600 m 2 / g, characterized in that the content of nanodiamond in the catalyst is in the range of more than 85 and up to 97 wt.%. 2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлов платиновой группы используют палладий и платину при следующем соотношение компонентов, мас.%:
палладий 2÷13 платина 1÷10 наноалмаз остальное
2. The catalyst according to claim 1, characterized in that the metals of the platinum group use palladium and platinum in the following ratio of components, wt.%:
palladium 2 ÷ 13 platinum 1 ÷ 10 nanodiamond rest
3. Способ получения катализатора для химического окисления окиси углерода, заключающийся в том, что растворяют соли и/или кислоты металла или металлов платиновой группы в воде, нейтрализуют полученный раствор до рН 7 и затем добавляют в него раствор формиата лития, после этого суспендируют в воде порошок наноалмаза с удельной поверхностью 250-600 м2/г и проводят восстановление металла или металлов платиновой группы на поверхности частиц порошка наноалмазов путем добавления суспензии наноалмазов в полученный выше раствор солей и/или кислот металла или металлов платиновой группы с последующим выделением из раствора осадка - порошка наноалмаза с осевшими на поверхности частиц наноалмазов металла или металлами платиновой группы, отличающийся тем, что восстановление металла или металлов платиновой группы на поверхности частиц порошка наноалмазов проводят при содержании порошка наноалмаза, составляющем более чем 85 и до 97 мас.% по отношению к суммарному содержанию каталитически активного металла, при этом восстановление металла или металлов платиновой группы проводят при температуре от 30 до 50°С.3. A method of producing a catalyst for the chemical oxidation of carbon monoxide, which consists in dissolving salts and / or acids of a metal or platinum group metals in water, neutralizing the resulting solution to pH 7 and then adding a solution of lithium formate to it, then suspending it in water nanodiamond powder with a specific surface area of 250-600 m 2 / g and metal or platinum group metals are reduced on the surface of nanodiamond powder particles by adding a suspension of nanodiamonds to the solution of salts and / or acids obtained above metal or metals of the platinum group, followed by separation from the precipitate solution - nanodiamond powder with metal deposited on the surface of the nanodiamond particles or metals of the platinum group, characterized in that the reduction of the metal or metals of the platinum group on the surface of the particles of nanodiamond powder is carried out when the content of nanodiamond powder is more than 85 and up to 97 wt.% With respect to the total content of the catalytically active metal, while the reduction of the metal or platinum group metals is carried out at perature from 30 to 50 ° C. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве солей и/или кислот металлов платиновой группы используют H2PtCl6·6H2O и PdCl2·2H2O.4. The method according to claim 3, characterized in that the salts and / or acids of the metals of the platinum group use H 2 PtCl 6 · 6H 2 O and PdCl 2 · 2H 2 O. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что раствор соли и/или кислоты металлов платиновой группы в воде нейтрализуют водным раствором гидроокиси лития при температуре 20-25°С.5. The method according to claim 3, characterized in that the solution of the salt and / or acid of the metals of the platinum group in water is neutralized with an aqueous solution of lithium hydroxide at a temperature of 20-25 ° C. 6. Способ по п.3, отличающийся тем, что предпочтительно восстановление металлов платиновой группы на поверхности частиц порошка наноалмазов проводят при температуре 40-45°С в течение 10-15 мин, а сушку выделенного осадка проводят при температуре не выше 45°С. 6. The method according to claim 3, characterized in that it is preferable that the platinum group metals are reduced on the surface of the nanodiamond powder particles at a temperature of 40-45 ° C for 10-15 minutes, and the precipitate is dried at a temperature not exceeding 45 ° C.
RU2009111602/04A 2009-04-01 2009-04-01 Nanocatalyst and preparation method thereof RU2411994C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009111602/04A RU2411994C2 (en) 2009-04-01 2009-04-01 Nanocatalyst and preparation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009111602/04A RU2411994C2 (en) 2009-04-01 2009-04-01 Nanocatalyst and preparation method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009111602A RU2009111602A (en) 2010-10-10
RU2411994C2 true RU2411994C2 (en) 2011-02-20

Family

ID=44024547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009111602/04A RU2411994C2 (en) 2009-04-01 2009-04-01 Nanocatalyst and preparation method thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2411994C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446878C1 (en) * 2011-04-11 2012-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Catalyst, method of producing support, method of producing catalyst and method of oxidising carbon monoxide
RU2557229C1 (en) * 2014-04-16 2015-07-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) Catalyst for low-temperature oxidation of carbon monoxide and preparation method thereof
WO2022090607A1 (en) * 2020-10-27 2022-05-05 Diamondtrap Ltd Oy A filter construct and an air cleaner device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446878C1 (en) * 2011-04-11 2012-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Catalyst, method of producing support, method of producing catalyst and method of oxidising carbon monoxide
RU2557229C1 (en) * 2014-04-16 2015-07-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) Catalyst for low-temperature oxidation of carbon monoxide and preparation method thereof
WO2022090607A1 (en) * 2020-10-27 2022-05-05 Diamondtrap Ltd Oy A filter construct and an air cleaner device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009111602A (en) 2010-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6306090B2 (en) Alloy-containing catalyst, preparation method and use
CN102139234B (en) Loaded reduced precious metal catalyst as well as preparation method and application thereof
RU2730496C2 (en) Rhodium-containing catalysts for treating automotive exhausts
JP2021073379A (en) Synthesis of colloidal precious metal nanoparticles with controlled size and morphology
KR102076112B1 (en) Preparation of diesel oxidation catalyst via deposition of colloidal nanoparticles
CN106964348B (en) A kind of formaldehyde pollutants room temperature catalytic oxidation catalyst and its preparation method and application
WO2015117264A1 (en) Cerium dioxide nanoparticles and methods for their preparation and use
CN108187690B (en) Cobalt-manganese composite oxide supported catalyst for removing formaldehyde at room temperature and preparation method thereof
JP4865250B2 (en) Method for producing exhaust gas treatment catalyst
RU2411994C2 (en) Nanocatalyst and preparation method thereof
JP2014148456A (en) Macro-porous monoliths, method for producing the same, and use of the same
CN113797935A (en) Catalyst for low-temperature efficient treatment of VOCs and preparation method thereof
CN111495357A (en) Catalyst with ultralow noble metal content as well as preparation method and application thereof
JP2024501748A (en) Three-way catalyst supporting noble metal in single atomic state, preparation method and use thereof
CN108404920B (en) Preparation method of catalyst for degrading VOCs (volatile organic compounds)
RU2243033C1 (en) Titanium dioxide-based catalyst preparation method (options)
JP5503155B2 (en) Carbon monoxide removal filter
JP4403758B2 (en) Pollutant remover and method for producing the same
CN109107583B (en) Butynediol semi-hydrogenation bimetallic catalyst, and preparation method and application thereof
Ali et al. Effect of Au precursor and support on the catalytic activity of the nano-Au-catalysts for propane complete oxidation
JP6719363B2 (en) Method for producing catalyst for methane oxidation removal and catalyst for methane oxidation removal
JP2011000519A (en) Catalyst for purifying exhaust gas
RU2411993C1 (en) Catalyst for oxidising carbon monoxide and preparation method thereof
CN108714422B (en) Mixed titanate nanoribbon supported metal palladium nanoparticle monolithic catalyst and preparation method and application thereof
CN114984940B (en) PGM-Au alloy and preparation method and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120402

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140220

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20140806

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180402