[发明专利]基于金属有机框架结构的低温脱硝催化剂及其制备方法在审
申请号: | 201911291246.8 | 申请日: | 2019-12-16 |
公开(公告)号: | CN110961157A | 公开(公告)日: | 2020-04-07 |
发明(设计)人: | 陈莹莹;刘艺昊;张佳;冯凌燕 | 申请(专利权)人: | 上海大学 |
主分类号: | B01J31/22 | 分类号: | B01J31/22;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/56 |
代理公司: | 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 | 代理人: | 顾勇华 |
地址: | 200444*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 金属 有机 框架结构 低温 催化剂 及其 制备 方法 | ||
1.一种基于金属有机框架结构的低温脱硝催化剂,其特征在于:以金属有机框架材料为载体,以金属锰和金属X为附着在该载体上的活性组分,其中X为铜、铁、钴、镍、锌和镁中的任意一种元素或任意几种元素的组合,形成金属有机框架-MnX结构的复合材料,作为脱硝催化剂用于115-300℃时进行的低温脱硝。
2.根据权利要求1所述基于金属有机框架结构的低温脱硝催化剂,其特征在于:Mn和X的摩尔比例为1:(0.01~5)。
3.根据权利要求2所述基于金属有机框架结构的低温脱硝催化剂,其特征在于:Mn和X的摩尔比例为1:(0.25~1)。
4.根据权利要求1所述基于金属有机框架结构的低温脱硝催化剂,其特征在于:所述金属有机框架为MOF-74,形成MnX-MOF-74结构的复合材料。
5.根据权利要求1所述基于金属有机框架结构的低温脱硝催化剂,其特征在于:作为脱硝催化剂用于115-250℃时进行的低温脱硝。
6.一种权利要求1所述基于金属有机框架结构的低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.将乙醇、水、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)按照1:1:(2~20)的体积比加入烧杯中,搅拌混合均匀,得到混合溶剂;
b.按照1:(1~10):(0.1~5)的摩尔比例,称取2,5-二羟基对苯二甲酸(DHTP)、四水合氯化锰(MnCl2·4H2O)以及金属X的水合硝酸盐,加入到在所述步骤a中制备的混合溶剂中,超声搅拌1-10分钟,使DHTP和金属粉末完全溶解,得到反应物混合液;其中,X为铜、铁、钴、镍、锌和镁中的至少一种元素;
c.将在所述步骤b中制备的反应物混合液置于水热反应釜中,在120~200℃下,进行水热反应10~48h后,冷却至室温,得到产物溶液;
d.将在所述步骤c中得到的产物溶液静置10~24h后,然后用甲醇洗涤,再进行离心后去除滤液,并继续重复洗涤和过滤步骤3-6次后,收集得到洁净的固型产物;
e.在40~80℃下,对在所述步骤d中得到固型产物进行干燥10~36h,从而得到具有金属有机框架-MnX复合材料结构的低温脱硝催化剂粉末。
7.根据权利要求6所述低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤e中,所述金属有机框架为MOF-74,得到具有MnX-MOF-74复合材料结构的低温脱硝催化剂粉末。
8.根据权利要求6所述低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤a中,将乙醇、水、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)按照1:1:(2~15)的体积比加入烧杯中,搅拌混合均匀,得到混合溶剂。
9.根据权利要求6所述低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤b中,按照1:2.26:(0.56~2.26)的摩尔比例,称取2,5-二羟基对苯二甲酸(DHTP)、四水合氯化锰(MnCl2·4H2O)以及金属X的水合硝酸盐,加入到混合溶剂中,超声搅拌2-10分钟,使DHTP和金属粉末完全溶解,得到反应物混合液。
10.根据权利要求6所述低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤c中,将所制备的反应物混合液置于水热反应釜中,在135~200℃下,进行水热反应24~48h后,冷却至室温,得到产物溶液。
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