[发明专利]一种白炭黑核壳结构催化剂及其制备方法和应用在审
申请号: | 202010248888.6 | 申请日: | 2020-04-01 |
公开(公告)号: | CN111450835A | 公开(公告)日: | 2020-07-28 |
发明(设计)人: | 宁平;陈潇;李凯;王飞;刘娜;冯嘉予 | 申请(专利权)人: | 昆明理工大学 |
主分类号: | B01J23/83 | 分类号: | B01J23/83;B01J37/03;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/52;B01D53/54;B01D53/64;B01D53/46 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 马小星 |
地址: | 650093 云*** | 国省代码: | 云南;53 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 炭黑 结构 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种白炭黑核壳结构催化剂,其特征在于,所述白炭黑核壳结构催化剂以SiO2为核,以CuO-CeO2-MgO复合物为壳。
2.根据权利要求1所述的白炭黑核壳结构催化剂,其特征在于,所述SiO2与CuO-CeO2-MgO复合物的质量比为(6~8):1,所述CuO-CeO2-MgO复合物中CuO、CeO2和MgO的质量比为(8~10):(5~8):(2~3)。
3.权利要求1或2所述白炭黑核壳结构催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将Cu(NO3)2·3H2O、Ce(NO3)3·6H2O、Mg(NO3)2·6H2O和水混合,得到金属离子混合液;
将所述金属离子混合液、沉淀法白炭黑混合液和表面活性剂混合,得到反应混合液;
向所述反应混合液中滴加稀硫酸,进行共沉淀,得到沉淀物-上清液混合物料;
将所述沉淀物-上清液混合物料进行分离,将分离所得固体物料依次进行干燥和焙烧,得到白炭黑核壳结构催化剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述Cu(NO3)2·3H2O在金属离子混合液中的质量浓度为20~25kg/L、所述Ce(NO3)3·6H2O在金属离子混合液中的质量浓度为10~15kg/L;所述Mg(NO3)2·6H2O在金属离子混合液中的质量浓度为10~15kg/L。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述沉淀法白炭黑混合液的制备过程包括以下步骤:
将水玻璃与乙醇混合,得到水玻璃-乙醇混合溶液;
在温度为25±5℃条件下,向所述水玻璃-乙醇混合溶液中滴加稀硫酸,至体系的pH值为8±0.5后,升温至70~80℃搅拌8~12h,继续滴加稀硫酸至体系的pH值为4±0.5,搅拌1~2h,降温至25±5℃,待形成絮状沉淀且絮状沉淀不再增加,得到沉淀法白炭黑混合液。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述水玻璃的质量浓度为10~20%,所述水玻璃与乙醇的体积比为10:(3~5);
所述稀硫酸的质量浓度为10~20%。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,所述沉淀法白炭黑混合液和金属离子混合液的体积比为1:(1.0~1.2);
所述水玻璃与金属离子混合液的体积比为1:(1.3~2.0);
所述表面活性剂为三嵌段共聚物P123,所述表面活性剂在反应混合液中的浓度为2~4g/L。
8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述干燥的温度为90~110℃,时间为6~8h。
9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述焙烧在氮气气氛下进行,所通入氮气的流量为90~110mL/min,升温至所述焙烧的温度的升温速率为4~6℃/min;所述焙烧的温度为700~800℃,时间为6~8h。
10.权利要求1或2所述白炭黑核壳结构催化剂或权利要求3~9任一项所述制备方法制备得到的白炭黑核壳结构催化剂在同时催化脱除还原性工业炉窑尾气中的AsH3、HCN、H2S和PH3的应用。
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