[发明专利]一种CeO

说明书

本发明属于有机废气催化领域，尤其是一种CeO2‑SmCoO3挥发性有机化合物（VOCs）复合催化剂的制备方法。本发明针对现有VOC催化氧化催化剂催化途径单一、催化效率低以及耗能大的缺点，提供一种CeO2‑SmCoO3挥发性有机化合物（VOCs）复合催化剂的制备方法。本发明以水合硝酸铈为原料经水热反应制取二氧化铈，以溶胶凝胶法制备钴酸钐，进而将具有良好热催化性能的具有钙钛矿特殊结构的SmCoO3与具有良好光催化活性的CeO2复合，获得具有良好光热协同催化效应的催化剂。本发明具有生产工艺简单，复合效果优异等特点，可用于有机废气催化降解等领域。

技术领域

本发明属于有机废气催化处理领域，尤其是一种CeO2-SmCoO3挥发性有机化合物（VOCs）复合催化剂的制备方法。

背景技术

挥发性有机化合物（VOCs）是一种空气污染物，在室温下沸点为50℃至260℃，具有毒性和致癌性。大多数挥发性有机化合物不仅会造成臭氧层损害，更严重的是，与氮氧化物和硫氧化物反应形成光化学烟雾，被公认为严重危害环境和人类健康的空气中的主要环境危害之一。减少挥发性有机化合物（VOCs）的排放已经成为了世界各国的共识。在挥发性有机化合物（VOCs）处理的技术方面，催化降解技术是最具有发展前景的处理技术之一。SmCoO₃独特的钙钛矿型结构，表现出良好的热催化性能，在催化降解VOCs方面具有良好的应用前景，同时通过复合稀有金属氧化物CeO₂使催化剂可以搭配光催化来进行光热协同催化。由于稀有金属氧化物二氧化铈独特的助剂作用，大大提升了催化剂的光催化性能。本发明针对现有VOCs催化氧化催化剂、催化途径单一以及耗能大的缺点，提供一种CeO₂-SmCoO₃挥发性有机化合物（VOCs）复合催化剂的制备方法。将具有良好热催化性能的SmCoO₃与具有良好光催化活性的CeO₂复合，得到生产工艺简单、复合效果优异的催化剂。对我国的VOCs减排标准、石化厂、涂装厂降解VOCs具有很现实的意义。

发明内容

本发明基于上述原因，提供一种CeO2-SmCoO3挥发性有机化合物（VOCs）复合催化剂的制备方法，其具体合成步骤如下：

（1）称取一定量硝酸铈充分溶解在蒸馏水中，后加入丙醇、乙二醇，移至磁力搅拌器中搅拌均匀，将所得溶液移至内衬为聚四氟乙烯的水热反应釜中，进行水热反应，将水热反应后的产物利用抽滤，进行固液分离，并用去离子水和无水乙醇对所得固体进行多次洗涤，将所得固体产物放置于烘箱中，干燥得到二氧化铈；

（2）按照一定摩尔比称取硝酸钴、硝酸钐、柠檬酸，同时加入聚乙二醇、无水乙醇，移至磁力搅拌器并搅拌至药品完全溶解，加热恒温蒸发溶剂，直至烘干得到红色溶胶，转移至马弗炉中煅烧得到钴酸钐粉末；

（3）按一定质量比称取步骤（1）中制备的CeO2与步骤（2）中制备的SmCoO3，加入无水乙醇，放入超声溶解仪中分散，后移至磁力搅拌器搅拌并蒸发溶剂，直至溶剂蒸发殆尽。将所得固体置于坩埚中放入马弗炉中热处理，即可得到CeO2-SmCoO3挥发性有机化合物（VOCs）复合催化剂；

进一步地，步骤（1）中硝酸铈溶于蒸馏水后的浓度为1g/mL;丙醇的用量为2mL，乙二醇的用量为60mL；水热反应温度为180~200℃，反应进行2~3h；烘箱干燥温度为100℃，干燥12~24h；

进一步地，步骤（2）中硝酸钴、硝酸钐、柠檬酸的摩尔比为1：1：2；聚乙二醇用量为6g，无水乙醇用量为30~50mL；恒温70~85℃蒸发溶剂8~10h；马弗炉煅烧温度为600℃，煅烧5~7h。

进一步地，步骤（3）中所称取的二氧化铈与钴酸钐的质量比为（1~4）：1；溶解于20~30mL的无水乙醇中超声分散时间为30~45分钟；70~85℃蒸发溶剂5~7h；马弗炉300~350℃热处理2~3h。

本发明的有益效果为：