[发明专利]一种高效氮还原钴锰氧化物催化剂及其制备方法

摘要

本发明提供一种高效氮还原钴锰氧化物催化剂及其制备方法，按照纯铝的原子百分比为70‑80％、纯钴的原子百分比10‑20％、纯锰的原子百分比为10‑20％进行配料，在惰性保护气体氛围下，采用电弧熔炼炉将配料熔炼得到Al‑Co‑Mn合金锭，将Al‑Co‑Mn合金锭通过甩带机制成Al‑Co‑Mn合金条带，Al‑Co‑Mn合金条带置于NaOH溶液以除去Al‑Co‑Mn合金条带中的Al后，再将其置于管式炉中按照升温速率为3‑9℃/min升温至280‑650℃后保温1‑5h，自然冷却至室温20‑25℃后，即得到钴锰氧化物催化剂，其中，钴锰氧化物催化剂是由CoO和Mn3O4组成。该催化剂从节约成本角度出发，提高了氮还原产率和法拉第效率以及保持长时间的稳定性。

主权项

1.一种高效氮还原钴锰氧化物催化剂，其特征在于：按照下述步骤进行：步骤1，制备Al‑Co‑Mn合金条带按照纯铝的原子百分比为70‑80％、纯钴的原子百分比10‑20％、纯锰的原子百分比为10‑20％、三种成分原子百分比总和为100％进行配料，在惰性保护气体氛围下，采用电弧熔炼炉将配料熔炼，原料的熔炼时间为120‑240s，反复熔炼成成分均匀的Al‑Co‑Mn合金锭，然后再将Al‑Co‑Mn合金锭去除表层氧化皮，将Al‑Co‑Mn合金锭置于底端开有小孔的石英管中，将甩带机抽至真空后充入惰性保护气体后，通过电感线圈产生的涡流加热使得合金熔化，待合金完全熔化后，按下喷注键，在石英管上方和底部的压力差作用下，合金液自石英管喷嘴喷射在高速旋转的铜辊上得到合金条带，将合金条带剪成长度为2‑3cm，宽度为1‑2cm的段状并放入烧杯中，通过无水乙醇超声并清洗后，置于20‑25℃的真空干燥箱中干燥后，即得到Al‑Co‑Mn合金条带；步骤2，制备钴锰氧化物催化剂将步骤1制备得到的Al‑Co‑Mn合金条带置于NaOH溶液以除去Al‑Co‑Mn合金条带中的Al后，再将其置于管式炉中按照升温速率为3‑9℃/min升温至280‑650℃后保温1‑5h，自然冷却至室温20‑25℃后，即得到钴锰氧化物催化剂，其中，钴锰氧化物催化剂是由CoO和Mn₃O₄组成。