[发明专利]一种高浓度一氧化氮整体式锰氧化物催化剂的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明公布了一种高浓度一氧化氮整体式锰氧化物催化剂的制备方法及其产品和应用，利用恒电流电沉积方法，以乙酸锰为前驱体，通过稀氨水或稀乙酸调节前驱体溶液的pH至6‑8.5，在整体式泡沫镍基底上原位生长活性组分锰氧化物，整体式催化剂传质效率高，床层压力低，脱落率低。采用稀氨水或稀乙酸调节前驱体溶液的pH值，改善催化剂性能，原位生长的活性组分与载体之间的相互作用加强，降低了脱落率，提高了催化剂稳定性，而且相比于粉末型催化剂，本催化剂具有相当的活性有时，当pH=7时，其时间窗口比其他的催化剂也扩大了接近20℃，因此可以用此种方法原位制备催化剂，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种整体式催化剂制备及改性方法，具体涉及一种高浓度一氧化氮整体式锰氧化物催化剂的制备方法及其产品和应用。

背景技术

根据BP’S Energy Outlook（能源展望）的预测，未来十几年，化石燃料仍然会是世界的主要能源。能源工厂，工业锅炉和机动车都会排放许多碳氧化物。这些排放的碳氧化物会对人类和生态产生巨大的危害，比如光化学烟雾，臭氧消耗，酸雨等。一般来说，在氮氧化物中，95%的都是不溶于水的一氧化氮。

不管是采用催化氧化的方法去除NO，还是采用快速选择性还原（fast SCR）的方法去除NO，都需要将NO转化为NO₂。因此利用催化剂，将一氧化氮转化为二氧化氮是降低环境污染的一个有效手段。

传统的催化剂一般为铂，钯等贵金属，因此成本比较高昂。现在的催化几乎是先制成粉末，然后利用粘结剂附着到载体上，最后通过高温焙烧去除粘结剂。首先，这个流程比较长，时间成本比较大。其次，由于不是原位生长，所以催化剂从载体上脱落率较高，并且在去除粘结剂的过程中，由于需要高温，催化剂的性能可能会被破坏。

发明内容

本发明目的在于提供一种高浓度一氧化氮整体式锰氧化物催化剂的制备方法及其产品和应用。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的高浓度一氧化氮整体式锰氧化物催化剂产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种高浓度一氧化氮整体式锰氧化物催化剂的制备方法，利用恒电流电沉积方法，让乙酸锰溶液作为前驱体溶液，向前驱体加入稀氨水或乙酸再搅拌调节pH值为中性，然后在泡沫镍基底上原位生长活性组分锰氧化物，所述整体式锰氧化物催化剂包括以下步骤：

（1）将泡沫镍裁剪成1cm×5cm的矩形；

（2）将浓乙酸与超纯水按体积比1:9混合，配制成稀乙酸；或浓氨水：去离子水=1:9配制成稀氨水；

（3）取一定量的乙酸锰，配制成0.2mol/L的前驱体溶液，在磁力搅拌器上搅拌2个小时，逐滴加入配制好的稀乙酸溶液或稀氨水，使得pH值为6-8.5，再搅拌3小时，记为溶液A；

（4）取40ml溶液A放置在小烧杯中，将铂电极和饱和甘汞电极分别接上电化学工作站的对电极和参比电极，将裁剪好的泡沫镍接在工作电极上；

（5）将泡沫镍，铂电极和甘汞电极同时浸入装有溶液A的小烧杯中，采用恒电流沉积方法，设置沉积电流为0.05A，沉积时间为600s，开始沉积；

（6）将沉积好的泡沫镍取下，置于玻璃皿中，在70℃的烘干箱中干燥12小时；

（7）将干燥好的泡沫镍放入马弗炉中，在300℃的温度下焙烧，升温速率为2℃/min，焙烧时间是4小时，即可获得高浓度一氧化氮整体式锰氧化物催化剂。

其中，所述的pH值为6、6.5、7、7.5、8或8.5，以pH值为7最佳。

本发明还提供了一种高浓度一氧化氮整体式锰氧化物催化剂，根据上述所述方法制备得到。

本发明也提供一种整体式锰氧化物催化剂在高浓度一氧化氮去除中的应用。