制备条件对铜锰型co常温消除催化剂性能的影响

《制备条件对铜锰型co常温消除催化剂性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、制备条件对铜锰型CO常温消除催化剂性能的影响【摘要】本文研究了活化温度、洗涤次数、铜锰比例等制备条件对铜锰型催化剂活性的影响，对进一步提高其活性具有一定的指导意义。【关键词】非贵金属催化剂;铜锰氧化物;CO氧化;分步沉淀1.引言呼吸面罩、密闭空间气体净化装置、CO气体探测器材料、以及汽车尾气中微量等都涉及到CO低温催化氧化消除。非贵金属铜锰型催化剂被广泛用于CO的常温消除催化剂。但其容易受到水蒸气的影响，在潮湿的环境中很容易失效使其应用成本变高。本文采用分步沉淀法制备铜锰型CO常温消除催化剂，重点研究了活化温度、洗涤次数、铜锰比例

2、等制备条件对铜锰型催化剂活性的影响，对进一步提高其活性具有一定的借鉴意义。2.实验材料及方法2.1仪器及材料本实验所需仪器为：一氧化碳分析仪、温度/湿度控制器、搅拌器;所需化学试剂为：4Cu（NO3）2・3H2OA.R.天津瑞金特化学品有限公司Mn（NO3）250%溶液A.R天津化学试剂研究所K2CO3（无水）A.R.国药集团化学试剂有限公司NaOHA.R.天津瑞金特化学品有限公司碳酸铵（C2H11N3O5）A.R.天津化学试剂研究所2.2评价装置及方法图1催化剂的活性评价装置评价装置如图1所示。将催化剂样品3g放入反应管中，将反

3、应管的进气阀关闭，原料气经过湿度显示器后由放空支路通入CO分析仪。将原料气浓度调整为试验浓度稳定后，将反应管打开，将放空支路关闭。计时并记录时间及出口的浓度。反应时间的增加会使出口浓度不断增大，相对应的催化剂也逐渐失活。反应温度控制在（25±2）℃，湿度为78%3.结果与讨论3.1活化温度的影响图2活化温度对催化剂活性影响如图2所示以碳酸钾为沉淀剂，在不同温度下活化所得催化剂上出口浓度随时间的变化曲线。从图中可见，不同温度下活化样品，随着反应进行CO出口浓度增加的速度差异很大。300℃下焙烧活化样品，CO出口浓度变化最缓慢，低于或

4、高于这一温度，CO出口浓度变化曲线都变陡，说明选择300℃进行焙烧活化，获得催化剂的活性最高。43.2洗涤次数的影响图3洗涤次数对催化剂活性的影响图3所示是以碳酸钾为沉淀剂，沉淀老化后不同洗涤次数对催化剂活性的影响。从图中可见，未洗涤的样品，CO出口浓度随反应进行增加得很快。而一旦经洗涤的样品，出口浓度随反应时间的变化平缓了许多。洗涤次数为2次时，曲线变化最平缓，说明，该样品催化剂活性最好。洗涤次数高于2次时，活性变化不大。由此可见，洗涤步骤对最终催化剂的活性起到至关重要的作用。原因是通过洗涤也可能除去大部分杂质离子，避免造成催化

5、剂中毒。3.3铜锰比例的影响图4不同铜锰比例对催化剂活性的影响图4所示是以碳酸钾为沉淀剂，不同铜锰比例对催化剂活性的影响。从图中可知，对于铜锰两组分体系，CO出口浓度的变化随着锰组分比例的增大而逐渐变得越来越平缓，当铜锰比例为1：4时，曲线变化最平缓，说明，该样品活性达到最大。随着锰比例进一步加大，出口浓度增加得越来越快。说明，随着锰比例进一步增大，催化剂活性变差。4.小结4通过分步沉淀的方法，将铜锰型CO常温消除催化剂的活性变得良好，通过对于一些主要制备条件的试验，得出分步沉淀法制备催化剂的最佳制备工艺条件为：以碳酸铵为沉淀剂，

6、先沉淀锰离子，然后再沉淀铜离子（铜锰比例为1：4），混合液老化2小时，洗涤2次，前驱体烘干条件为120℃以上烘干，然后在300℃下活化2小时，活化完毕后，取出密封存放。在最佳条件下制备的催化剂其活性比市售商品具有更好的初始活性。参考文献[1]王东辉，程代云，郝郑平等.纳米金催化剂上CO低（常）温氧化的研究.化学进展，2002，14（5）：360-367.[2]吴树新，尹燕华，秦永宁等.非贵金属CO氧化催化剂的研究进展[J].天然气化工，2005，30（2）：65-72.4