[发明专利]一种常温消除一氧化碳的稀土催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种常温消除一氧化碳的稀土催化剂及其制备方法，属于新材料技术领域。

背景技术

近年来，对于CO气体的去除方法大多采用溶液吸收法、贵金属催化转化法。如US 301493中介绍的溶液吸收法，该方法只能针对微量的一氧化碳混合气体起作用。CN01124955.2中提到的可在室温条件下催化氧化消除一氧化碳的催化剂主要成分是Au、Pt、Pd、Ni、Co、Fe、Cu、Zn的氧化物，原料使用了贵金属Au、Pt和Pd，催化剂成本大幅度增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本、常温下一氧化碳气体去除效果好的催化剂及其制备方法。

    为了达到上述目的，本发明提供了一种常温消除一氧化碳的稀土催化剂，其特征在于由稀土50-95重量份、粘合剂2-10重量份以及金属氧化物混合物3-40重量份组成。

所述稀土为氧化铈和氧化锆的混合物。

所述粘合剂为分子量为20000-2000000的聚乙烯醇。

所述金属氧化物混合物由氧化铜1-7重量份、氧化铁1-9重量份、氧化镍1-6重量份、氧化锰1-8重量份、氧化钴1-6重量份和氧化锌1-4重量份组成。

本发明还提供了上述常温消除一氧化碳的稀土催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步、将稀土和粘合剂按比例混合，将所得混合物在活性金属盐或碱溶液中浸渍3-20小时，所述的活性金属盐或碱混合溶液为铜盐、铁盐、镍盐、锰盐、钴盐和锌盐的混合溶液，混合溶液中金属离子总浓度为5-40%；

第二步、将第一步的浸渍液过滤，洗涤，所得固体在80-200℃干燥2-40小时；将干燥后的固体在200-800℃焙烧2-10小时得到稀土催化剂成品。

所述的铜盐为醋酸铜、硫酸铜和硝酸铜中的一种或两种以上的混合物。

所述的铁盐为硫酸铁、硝酸铁或其混合物。

所述的镍盐为醋酸镍、硝酸镍、硫酸镍和氢氧化镍中的一种或两种以上的混合物。

所述的锰盐为硝酸锰、硫酸锰和醋酸锰中的一种或两种以上的混合物。

所述的钴盐为醋酸钴、硝酸钴和硫酸钴中的一种或两种以上的混合物。

所述的锌盐为醋酸锌、硝酸锌和硫酸锌中的一种或两种以上的混合物。

所述稀土催化剂的比表面积为0.1-200 m²/g。

本发明与现有技术相比，优点如下：

(1) 本发明所述催化剂原料成本低、工艺简单、产率高、可再生、寿命长。

(2) 本发明所述催化剂常温下对CO的去除率达到100%，产物为二氧化碳。

(3) 本发明所述催化剂具有工艺简单、原料广泛、价格低廉、无污染、去除效率高等优点，可用于汽车尾气净化、采矿场、天然气开采场、冶炼厂、合成氨等领域。

具体实施方式

下面结合实施例来具体说明本发明。

实施例1

一种常温消除一氧化碳的稀土催化剂，由稀土11g、粘合剂12g以及金属氧化物混合物10.7g组成。所述稀土为氧化铈和氧化锆的混合物。粘合剂为分子量20000的聚乙烯醇。所述金属氧化物混合物由1.4g氧化铜、2.5g氧化铁、2.4g氧化镍、2g氧化锰、0.6g氧化钴以及1.8g氧化锌组成。

其制备方法为：将5g氧化铈、6g氧化锆、12g分子量20000的聚乙烯醇混合均匀，加入到150mL2wt%硫酸铜、3wt%硫酸铁、4wt%醋酸镍、3wt%硝酸锰、1wt%醋酸钴和3wt%醋酸锌的水溶液中浸渍2小时，过滤，洗涤，得到的固体混合物在200℃干燥2小时，然后将烘干后的混合物在800℃焙烧2小时得到比表面积200 m²/g的催化剂成品。0.8g该催化剂在常温条件下对50 mL 4%的CO气体的去除率为94%。

实施例2

一种常温消除一氧化碳的稀土催化剂，由稀土15g、粘合剂4g以及金属氧化物混合物9.6g组成。所述稀土为氧化铈和氧化锆的混合物。粘合剂为分子量2000000的聚乙烯醇。所述金属氧化物混合物由3g氧化铜、0.9g氧化铁、2g氧化镍、0.5g氧化锰、2g氧化钴以及1.2g氧化锌组成。