[发明专利]一种MOFs衍生的氮掺杂碳材料负载锰铈催化剂及其制备方法及应用

说明书

本发明涉及生产装置技术领域，尤其是一种MOFs衍生的氮掺杂碳材料负载锰铈催化剂及其制备方法及应用，制备方法包括。本发明将锰前驱体和铈前驱体溶于醇溶剂中形成溶液A，将2‑甲基咪唑的醇溶剂中形成溶液B；将溶液B滴加入溶液A中，边滴加边搅拌，待混合均匀后静置12‑48h，得到混合物；取出混合物中的沉淀物，对沉淀物进行洗涤、干燥，得到第一产物；将第一产物在600‑900℃、氩气氛围下煅烧2‑6h得到所述催化剂。本发明制备方法得到的催化剂具有在较低温度下协同处理二噁英和NO的性能，是一种环境友好的催化剂，可同步处理二噁英和NO。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，尤其是一种MOFs衍生的氮掺杂碳材料负载锰铈催化剂及其制备方法及应用。

背景技术

氮氧化物是造成酸雨、雾霾、温室效应的罪魁祸首之一，而二噁英被认为是最具有毒性的一类化合物；氨气选择性催化还原(NH₃-SCR)作为一种较为成熟的氮氧化物脱除技术，已广泛应用于燃煤电厂、工业锅炉等行业，目前，对于烟气中二噁英类尾气的处理方法有：活性炭吸附技术、等离子高温分解技术、催化降解技术等；催化降解则可以将氯芳烃完全降解为无害的二氧化碳、水和易于挥发的燃烧产物，越来越多地应用于二噁英的降解；

钒钨钛体系是应用最为广泛的商业SCR(选择性催化还原)脱硝催化剂，但其活性温度窗口较窄：李安琪等([D].安徽工业大学，2020.)制备了铁锰基催化剂用于二噁英的脱除，然其活性温度窗口较窄，200℃以下，活性基本在20％以下。

为此，本发明提出了一种MOFs衍生的氮掺杂碳材料负载锰铈催化剂及其制备方法及应用。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提出了一种MOFs衍生的氮掺杂碳材料负载锰铈催化剂及其制备方法及应用。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种MOFs衍生的氮掺杂碳材料负载锰铈催化剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将锰前驱体和铈前驱体溶于醇溶剂中形成溶液A，将2-甲基咪唑的醇溶剂中形成溶液B；

步骤二：将溶液B滴加入溶液A中，边滴加边搅拌，待混合均匀后静置12-48h，得到混合物；

步骤三：取出混合物中的沉淀物，对沉淀物进行洗涤、干燥，得到第一产物；

步骤四：将第一产物在600-900℃、氩气氛围下煅烧2-6h得到所述催化剂。

进一步地，所述锰前驱体包括硝酸锰、碳酸锰、四水合乙酸锰或乙酸锰；所述铈前驱体包括硝酸铈、六水合硝酸铈、碳酸铈或乙酸铈。

进一步地，所述醇溶剂包括甲醇或乙醇。

进一步地，所述步骤三中的干燥温度为40-60℃，干燥时间为12-24h。

进一步地，所述锰前驱体和铈前驱体的物质的量之和：2-甲基咪唑的物质的量＝1:4。

进一步地，所述锰前驱体的重量份为7.35-22.06份、铈前驱体的重量份为4.34-30.39份、2-甲基咪唑的重量份为14.43-61.67份。

进一步地，所述锰前驱体为四水合乙酸锰、铈前驱体为六水合硝酸铈，干燥温度为60℃，干燥时间为15h，煅烧温度为600℃，煅烧时间为5h。

上述制备方法制备得到的一种MOFs衍生的氮掺杂碳材料负载锰铈催化剂。

上述制备方法制备得到的MOFs衍生的氮掺杂碳材料负载锰铈催化剂在同步脱除二噁英和NO中的应用。

本发明的有益效果：