[发明专利]一种处理VOCs的低温等离子体协同催化剂及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 202111460900.0 | 申请日： | 2021-12-02 |
| 公开（公告）号： | CN114247466B | 公开（公告）日： | 2022-12-20 |
| 发明（设计）人： | 郑进保;姜月;陈秉辉;叶松寿;张诺伟;谢建榕 | 申请（专利权）人： | 厦门大学 |
| 主分类号： | B01J29/14 | 分类号： | B01J29/14;B01J29/46;B01J29/76;B01D53/86;B01D53/72;B01D53/44;B01D53/00 |
| 代理公司： | 北京彭丽芳知识产权代理有限公司 11407 | 代理人： | 彭丽芳 |
| 地址： | 361005 *** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 处理 vocs 低温 等离子体 协同 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种处理VOCs的低温等离子体协同催化剂，其特征在于，催化剂具有核壳结构，核层为选自13X、HZSM-5、Hβ和3A中的一种或多种的分子筛，壳层为过渡金属硅酸盐化合物和第二活性金属；其中，过渡金属选自Ni、Co中的一种，所述第二活性金属为Fe、Cu中的一种；所述分子筛与过渡金属和第二金属的总量以氧化物计质量比为1～8∶1；所述过渡金属与第二活性金属的摩尔比为0.1～5∶1。
2.根据权利要求1所述的处理VOCs的低温等离子体协同催化剂，其特征在于，所述过渡金属硅酸盐为片层结构，具有介孔结构，同时形成3D花状结构。
3.根据权利要求1所述的处理VOCs的低温等离子体协同催化剂，其特征在于，所述分子筛为HZSM-5，所述过渡金属硅酸盐为NixSi2O5(OH)4和CoxSi2O5(OH)4中的一种，所述第二活性金属为Fe。
4.根据权利要求1所述的处理VOCs的低温等离子体协同催化剂，其特征在于，所述分子筛与过渡金属和第二金属的总量以氧化物计质量比为1～3∶1，所述过渡金属与第二活性金属的摩尔比为0.5～2∶1。
5.一种如权要求1-4任一项所述的处理VOCs的低温等离子体协同催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
(1)将过渡金属的可溶性前驱体盐和第二活性金属的可溶性前驱体盐溶于去离子水中，搅拌均匀，得到混合前驱体盐溶液；
(2)向步骤(1)所得的混合溶液中加入弱碱、分子筛和络合盐后搅拌均匀，将混合溶液转移至反应器中，在130℃～200℃下水热8h～24h，反应结束后冷却至室温；
(3)分离得到步骤(2)所得固体产物，对其进行洗涤、干燥和焙烧，即得固体粉末催化剂。
6.根据权利要求5所述的处理VOCs的低温等离子体协同催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中过渡金属的可溶性前驱体盐和第二活性金属的可溶性前驱体盐的摩尔比为0.5～2∶1；所述过渡金属的可溶性前驱体盐浓度为0.01～0.2mol/L。
7.根据权利要求5所述的处理VOCs的低温等离子体协同催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中弱碱为尿素、碳酸氢钠或碳酸氢铵中一种；所述分子筛为13X、HZSM-5、Hβ和3A中的一种或多种；所述络合盐为柠檬酸三钠。
8.根据权利要求7所述的处理VOCs的低温等离子体协同催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述弱碱与过渡金属的摩尔比为1～8∶1；所述络合盐与过渡金属盐的摩尔比为0.01～0.5∶1；所述分子筛的用量与过渡金属和第二金属的总量以氧化物计的质量比为1～8∶1。
9.根据权利要求5-8任一项所述的处理VOCs的低温等离子体协同催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)水热温度为160～180℃，反应时间为12～16h；所述步骤(3)中干燥温度为60～120℃，干燥时间为8～24h；焙烧温度为350～550℃，焙烧时间为2～6h。
10.一种处理VOCs的低温等离子技术，其特征在于，采用一段式等离子体协同催化剂，所述催化剂为权利要求1～4任一项所述的处理VOCs的低温等离子体协同催化剂或由权利要求5～9任一项所述的处理VOCs的低温等离子体协同催化剂的制备方法制得的催化剂。
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