[发明专利]利用铜-锰复合物联合消除NO和CO的方法

说明书

技术领域

本发明属于环保材料合成领域，具体涉及一种可用于一氧化氮和一氧化碳联合消除的铜-锰化合物的合成。

背景技术

一氧化氮是国民经济和工农业生产中产生的污染气体，对生态环境和人体健康产生极大的危害，需要通过一定的方法进行消除。目前消除一氧化氮的方法主要有吸收法和直接化学方法。吸收方法常采用碱性类的吸收剂，在一定气氛下将一氧化氮转化为硝酸盐而加以消除。直接化学方法可通过NO与某种还原性物质的化学反应，将NO转变成N₂而加以消除。

本发明申请提供一种基于铜-锰化合物的一氧化氮和一氧化碳联合消除方法，在包含在硅基材料的铜-锰氧化物的作用下，将NO转化成N₂的同时将CO转变成CO₂。

发明内容

本发明提供一种可用于一氧化氮和一氧化碳联合消除的铜-锰化合物的合成，所述铜-锰化合物的合成方法及用途如下：可溶性铜、锰盐溶液中加入烷基氯化铵类表面活性剂，充分加热后加入硅源，所得体系在100-180°C下水热处理，焙烧移除活性剂后，应用于一氧化氮和一氧化碳的联合消除。

本发明首先提供一种用于NO和CO联合消除的铜-锰复合物，其特征在于通过下述方法制备得到：

（1）以可溶性铜、锰盐为前体；

（2）铜、锰盐与烷基氯化铵类表面活性剂混合；

（3）在（2）混合物中加入硅源；

（4）铜-锰-表面活性剂-硅源体系经过水热处理。

本发明的用于NO和CO联合消除的铜-锰化合物，所述（1）中可溶性铜盐为硝酸铜或氯化铜，可溶性锰盐为硝酸锰或氯化锰，铜/锰质量比例在1/10-10/1之间。

本发明的复合物中所述的（2）中表面活性剂为：十烷基三甲基氯化铵，十二烷基三甲基氯化铵，十四烷基三甲基氯化铵，十六烷基三甲基氯化铵。

本发明的复合物中所述的（3）中硅源为：正硅酸乙酯，正硅酸甲酯或硅酸钠中的一种。

本发明的复合物中所述的（3）中硅源的添加顺序为：由硅源向含有铜、锰盐、表面活性剂的混合体系中添加。

本发明另一方面提供一种利用铜-锰复合物联合消除NO和CO的方法，其特征在于应用于一氧化氮和一氧化碳联合消除，方法为使用固定床反应器，反应压力在0.1-1.0MPa，反应温度120-400°C，CO/NO为1。

其中，所述的反应压力条件为0.1-0.5MPa。

其中，所述的温度条件为200-350°C。

本发明所述的复合物及方法可有效地联合消除NO和CO。

具体实施方式

下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。

实施例1

1L水中加入242g硝酸铜，183g硝酸锰，混合均匀后，加入36g十六烷基氯化铵加热至60℃并机械搅拌1小时，加入100g正硅酸乙酯，搅拌均匀，转入水热釜，于120°C水热处理40小时；过滤沉淀物，用20L去离子水对该沉淀物进行彻底洗涤，放入120°C烘箱干燥12小时后，550°C下焙烧3小时。所得产物粉碎、过筛，取20-40目，得材料A。

实施例2

1L水中加入40g硝酸铜，183g硝酸锰，混合均匀后，加入30g十烷基氯化铵加热至65°C并机械搅拌2小时，加入100g正硅酸甲酯，搅拌均匀，转入水热釜，于150°C水热处理24小时；过滤沉淀物，用20L去离子水对该沉淀物进行彻底洗涤，放入120°C烘箱干燥12小时后，540°C下焙烧3小时。所得产物粉碎、过筛，取20-40目，得材料B。

实施例3

1.5L水中加入60g硝酸铜，183g硝酸锰，混合均匀后，加入60g十二烷基氯化铵加热至55°C并机械搅拌2小时，加入100g正硅酸甲酯，搅拌均匀，转入水热釜，于160°C水热处理20小时；过滤沉淀物，用20L去离子水对该沉淀物进行彻底洗涤，放入110°C烘箱干燥12小时后，540°C下焙烧4小时。所得产物粉碎、过筛，取20-40目，得材料C。

实施例4

2.0L水中加入50g氯化铜，190g硝酸锰，混合均匀后，加入76g十四烷基氯化铵加热至60°C并机械搅拌2小时，加入100g硅酸钠，搅拌均匀，转入水热釜，于140°C水热处理20小时；过滤沉淀物，用20L去离子水对该沉淀物进行彻底洗涤，放入110°C烘箱干燥10小时后，540°C下焙烧2.5小时。所得产物粉碎、过筛，取20-40目，得材料D。

实施例5