[发明专利]一种直接催化分解N2O催化剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种直接催化分解N2O的催化剂的制备方法，属于环境保护催化材料和大气污染治理技术领域，催化剂是以复合材料为载体，通过两次或多次浸渍，负载双层金属氧化物，所述复合材料为粘土、活性炭、电木粉、田菁粉、特种拟薄水铝石粉、SiO2、TiO2、ZrO2、沙土或高铝水泥中的两种或多种的成型物，第一层金属氧化物为Cu、Zn、Ni的复合氧化物，第二层金属氧化物为Ba、Ca、Mg、Y、Cr、Mo、Co、La、Pr或Nd中的一种元素的氧化物，催化剂外形为柱状、三叶草或五叶草形状，尺寸为外径1-20mm，该催化剂能广泛用于硝酸厂、己二酸厂以及其他产生N2O的工业过程中N2O的消除分解。

主权项

一种直接催化分解N2O的催化剂的制备方法，其具体步骤如下：(1) 复合材料载体的制备：将粘土、活性炭、电木粉、田菁粉、特种拟薄水铝石粉、SiO2、TiO2、ZrO2、沙土或高铝水泥中的两种或多种按照一定的质量配比加入到搅拌机中，搅拌15‑120min,混合均匀，向其中加入胶溶剂，捏合15‑120min,混合物料老化1‑10h,挤出成型，外径为1‑20mm的柱状、三叶草或五叶草形状，然后低温除水12‑24h,接着80‑150℃下烘干12‑24h，随后放入马弗炉中程序升温分段焙烧，200℃以前，升温速率为1‑10℃/min，200℃‑400℃，升温速率为1‑5℃/min,然后以2℃‑10℃/min的速度升温至500‑1000℃，焙烧4h，在炉内自然冷却至室温，制成复合材料载体；(2) 第一层金属组分溶液的配制： 按配比称取Cu(NO3)2.3H2O、Zn(NO3)2.6H2O和Ni(NO3)2.6H2O与水混合均匀，配成溶液；(3) 第一层金属组分溶液的浸渍和焙烧：将步骤(1)中的载体，首先吸附相当于其质量的30%的水，平衡30min,然后将其浸渍在步骤(2)的溶液中，浸渍步骤通过超声、振荡床、旋转辅助设备加以强化效果或静态浸渍，浸渍12‑120h,然后将浸渍过的载体放入烘箱中60‑200℃烘干，烘干后放在马弗炉中程序升温分段焙烧，200℃以前，升温速率为1‑10℃/min，200℃‑400℃，升温速率为1‑5℃/min,然后以2℃‑10℃/min的速度升温至500‑1000℃，焙烧4h，在炉内自然冷却至室温，制成直接催化分解N2O的催化剂半成品，负载第一层金属氧化物；（4）第二层金属组分溶液的配制： 按上述半成品质量总重的25‑50%的比例称取所述Ba、Ca、Mg、Y、Cr、Mo、Co、La、Pr或Nd的硝酸盐中的一种，将其与水混合均匀，配成溶液；（5）第二层金属组分溶液的浸渍和焙烧：将步骤3中的半成品浸渍在步骤4的溶液中，浸渍步骤通过超声、振荡床、旋转辅助设备加以强化效果或静态浸渍，浸渍12‑120h,然后将浸渍过的载体放入烘箱中60‑200℃烘干，烘干后放在马弗炉中程序升温分段焙烧，200℃以前，升温速率为1‑10℃/min，200℃‑400℃，升温速率为1‑5℃/min,然后以2℃‑10℃/min的速度升温至500‑1000℃，焙烧4h，在炉内自然冷却至室温，制成直接催化分解N2O的催化剂，负载了双层金属氧化物。