[发明专利]一种自支撑新型稀土插层复合氧化物催化剂的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种自支撑新型稀土插层复合氧化物催化剂的制备方法及应用，属于催化剂技术领域。本发明利用二价活性金属盐和三价活性金属盐的混合溶液制备插层复合氧化物前体，再采用稀土金属进行掺杂，经过煅烧制成自支撑稀土插层复合氧化物催化剂。本发明的自支撑新型稀土插层复合氧化物催化剂具有丰富的孔隙结构和高含量活性组分，可同时高效脱除尾气中的磷化氢PH3和硫化氢H2S。

主权项

1.一种自支撑新型稀土插层复合氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）将金属盐溶解于超纯水中得到金属盐溶液；其中金属盐溶液中含有三价金属阳离子和两种或两种以上的二价金属阳离子，三价金属阳离子为Fe³⁺、Co³⁺或Al³⁺，二价金属阳离子为Ca²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Co²⁺或Ni²⁺；（2）将碱性物质A和碱性物质B溶于水中配制碱性溶液Ⅰ和碱性溶液Ⅱ，其中碱性物质A为NaOH、KOH或氨水，碱性物质B为Na₂CO₃或K₂CO₃；（3）采用稀盐酸调节步骤（2）碱性溶液Ⅰ的pH值为7~11；（4）同时将步骤（1）的金属盐溶液和步骤（2）的碱性溶液Ⅱ滴加至步骤（3）的碱性溶液Ⅰ中控制金属盐溶液体系的pH值为7~11，并在温度为40~110℃、搅拌条件下反应30~60min得到悬浊液Ⅰ；（5）将步骤（4）的悬浊液置于温度为30℃~180℃条件下陈化反应8h~15h，固液分离，固体洗涤至中性并干燥得到固体粉末A；（6）将螯合剂溶解到超纯水中配制成螯合剂溶液，再逐滴加入步骤（2）的碱性溶液Ⅱ至螯合剂溶液的pH值为7~11；（7）将稀土金属盐溶解于超纯水中得到稀土金属盐溶液；（8）将步骤（7）的稀土金属盐溶液逐滴滴加至步骤（6）的螯合剂溶液中，同时采用步骤（2）的碱性溶液Ⅱ控制体系的pH值为7~11并反应得到稀土配合物溶液，通N₂气除去溶解的CO₂；（9）将步骤（5）的固体粉末A分散至超纯水中得到悬浊液Ⅱ；将稀土配合物溶液与悬浊液Ⅱ混合均匀并置于室温、搅拌、氮气条件下反应24h以上，固液分离，固体洗涤至中性并干燥得到稀土插层复合氧化物前驱体；（10）将步骤（9）的稀土插层复合氧化物前驱体置于干燥空气、氮气或氩气氛围中，在温度为300~700℃条件下焙烧3~5h，压片、粉碎、筛分即得自支撑稀土插层复合氧化物催化剂。