一种负载型氧化铜催化剂的制备方法与流程

1.本发明涉及催化剂制备技术领域，具体而言，涉及一种负载型氧化铜催化剂的制备方法。


背景技术：

2.我国酒精厂、合成氨厂、石化厂和炼油厂等排放出大量的co2，其中大多都有不同浓度的乙酸乙酯、乙醇等有机物，若能用催化燃烧法将其除去，则可以回收尾气制备高纯co2。
3.催化燃烧用于脱除co2中的可燃性物质人们早有研究，但迄今为止，对co2中有机物催化燃烧脱除的报道并不多见。目前pb、pt等贵金属催化剂能在220～320℃温度内有效消除大部分有机物，但乙酸乙酯等一些含氧有机物在不完全燃烧过程中不可避免地生成较多醇、醛等副产物，催化效率低，易失活。而且贵金属催化剂价格昂贵、易中毒，从使用性价比上看，效果并不十分理想。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种负载型氧化铜催化剂的制备方法，旨在有效降低催化剂的生产成本，并提高其催化效率。
5.本发明实施例提供的一种负载型氧化铜催化剂的制备方法，包括载体制备和催化剂制备，其中，所述载体制备包括以下步骤：s01：按照一定比例称取一定量的稀土组分硝酸盐，用去离子水配制成一定量的第一溶液；s02：将tio2加入所述第一溶液中，在室温下搅拌一定时间，然后再干燥至恒重；s03：将干燥后的固体物在马弗炉中焙烧一定时间，然后筛分成一定细度得到载体；所述催化剂制备包括以下步骤：s04：将一定量的铜盐溶于一定量的去离子水，得到第二溶液；s05：将所述载体浸渍到所述第二溶液中，并调控铜盐的负载量；s06：对所述第二溶液进行烘干焙烧，制得与所述载体对应的由稀土改性的氧化铜催化剂。
6.进一步地，所述稀土组分硝酸盐为硝酸锆、硝酸铈、硝酸铌、硝酸钇中的一种或多种。
7.进一步地，所述稀土组分硝酸盐的浓度为1%-10%。
8.进一步地，所述tio2添加量为所述稀土组分硝酸盐的1-10倍。
9.进一步地，室温搅拌时间为1-6小时，干燥温度为80-150℃。
10.进一步地，所述焙烧温度为350-550℃。
11.进一步地，所述铜盐为硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种或多种，负载量为2%-20%。
12.本发明的有益效果是：本发明实施例提供了一种负载型氧化铜催化剂的制备方法，包括载体制备和催化剂制备步骤，采用稀土改性浸渍的方法制备的负载型氧化铜催化剂，具有催化乙酸乙酯燃烧过程效率高、成本低、不易失活，催化效果优异，其制备方法简单、易于生产。
13.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
14.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
15.实施例1本发明实施例提供的一种负载型氧化铜催化剂的制备方法可以包括载体制备和催化剂制备等步骤。
16.具体地，所述载体制备包括以下步骤：步骤s01：按照一定比例称取硝酸锆，用去离子水配制成10%硝酸锆的第一溶液；步骤s02：按照摩尔比1:1的比例，将tio2加入所述第一溶液，室温搅拌2小时， 然后于100℃干燥至恒重；步骤s03：将干燥后的固体物在马弗炉中500℃焙烧3小时，然后筛分100目细度得到载体。
17.所述催化剂制备包括以下步骤：步骤s04：将负载量10%的硝酸铜溶于适量的去离子水中，得到第二溶液；步骤s05：用所述步骤步骤s03所制备的载体浸渍所述第二溶液中，搅拌5小时，从而调控铜盐的负载量；步骤s06：对所述第二溶液在500℃下焙烧4小时后制得锆改性的氧化铜催化剂。
18.实施例2本发明实施例提供的一种负载型氧化铜催化剂的制备方法可以包括载体制备和催化剂制备等步骤。
19.具体地，所述载体制备包括以下步骤：步骤s01：按照一定比例称取硝酸铈，用去离子水配制成5%硝酸锆的第一溶液；步骤s02：按照摩尔比2:1的比例，将tio2加入所述第一溶液，室温搅拌6小时， 然后于120℃干燥至恒重；步骤s03：将干燥后的固体物在马弗炉中450℃焙烧2小时，然后筛分80目细度得到载体。
20.所述催化剂制备包括以下步骤：
步骤s04：将负载量20%的硝酸铜溶于适量的去离子水中，得到第二溶液；步骤s05：用所述步骤步骤s03所制备的载体浸渍所述第二溶液中，搅拌6小时，从而调控铜盐的负载量；步骤s06：对所述第二溶液在450℃下焙烧2小时后制得锆改性的氧化铜催化剂。
21.对比例采用本发明制备的负载型氧化铜催化剂的评价步骤如下：乙酸乙酯催化燃烧活性的测试在常压固定床反应器中进行，反应管内径为６mm，催化剂用量1ml，气体空速为5000h-1
，测试温度为260℃。反应气中乙酸乙酯摩尔分数为1％，平衡气用空气，co2含量的分析在气相色谱仪上进行，热导检测器tcd检测。
22.上述实施例中制备的产品，测试的催化活性如下表：产品实施例1实施例2co2转化率�96综上所述，本发明实施例提供了一种负载型氧化铜催化剂的制备方法，包括载体制备和催化剂制备步骤，采用稀土改性浸渍的方法制备的负载型氧化铜催化剂，具有催化乙酸乙酯燃烧过程效率高、成本低、不易失活，催化效果优异，其制备方法简单、易于生产。
23.以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种负载型氧化铜催化剂的制备方法，其特征在于，包括载体制备和催化剂制备，其中，所述载体制备包括以下步骤：s01：按照一定比例称取一定量的稀土组分硝酸盐，用去离子水配制成一定量的第一溶液；s02：将tio2加入所述第一溶液中，在室温下搅拌一定时间，然后再干燥至恒重；s03：将干燥后的固体物在马弗炉中焙烧一定时间，然后筛分成一定细度得到载体；所述催化剂制备包括以下步骤：s04：将一定量的铜盐溶于一定量的去离子水，得到第二溶液；s05：将所述载体浸渍到所述第二溶液中，并调控铜盐的负载量；s06：对所述第二溶液进行烘干焙烧，制得与所述载体对应的由稀土改性的氧化铜催化剂。2.根据权利要求1所述的负载型氧化铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述稀土组分硝酸盐为硝酸锆、硝酸铈、硝酸铌、硝酸钇中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的负载型氧化铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述稀土组分硝酸盐的浓度为1%-10%。4.根据权利要求1所述的负载型氧化铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述tio2添加量为所述稀土组分硝酸盐的1-10倍。5.根据权利要求4所述的负载型氧化铜催化剂的制备方法，其特征在于，室温搅拌时间为1-6小时，干燥温度为80-150℃。6.根据权利要求1所述的负载型氧化铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述焙烧温度为350-550℃。7.根据权利要求1所述的负载型氧化铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述铜盐为硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种或多种，负载量为2%-20%。

技术总结
本发明实施例提供了一种负载型氧化铜催化剂的制备方法，包括载体制备和催化剂制备。所述载体制备包括以下步骤：按照一定比例称取一定量的稀土组分硝酸盐，用去离子水配制成一定量的第一溶液；将TiO2加入所述第一溶液中，在室温下搅拌一定时间，然后再干燥至恒重；将干燥后的固体物在马弗炉中焙烧一定时间，然后筛分成一定细度得到载体。所述催化剂制备包括以下步骤：将一定量的铜盐溶于一定量的去离子水，得到第二溶液；将所述载体浸渍到所述第二溶液中，并调控铜盐的负载量；对所述第二溶液进行烘干焙烧，制得与所述载体对应的由稀土改性的氧化铜催化剂。本发明能够有效降低催化剂的生产成本，并提高其催化效率。并提高其催化效率。


技术研发人员：杜忠杰 杨林鲜 王冠庆 梁飞 陈亮
受保护的技术使用者：山东亮剑环保新材料有限公司
技术研发日：2022.06.23
技术公布日：2022/8/26