[发明专利]一种铝柱撑蒙脱土负载Cu-Mn催化剂的制备方法和应用

摘要

一种铝柱撑蒙脱土负载Cu-Mn催化剂的制备方法和应用属于催化氧化CO领域。将自然界广泛存在的蒙脱土为原料，通过钠化和铝柱撑对蒙脱土原矿进行改性，将Cu和Mn负载在铝柱撑蒙脱土上制备催化剂，其中Cu和Mn负载量分别都为4.8～9wt%。本发明催化剂适用于高空速（60,000h^-1～100,000h^-1）CO的催化氧化。对于负载型Cu-Mn催化剂，在温度为180℃时，可以完全（100%转化率）将CO转化成CO₂，在此温度下，100小时内保持CO≈100%转化率。

主权项

一种铝柱撑蒙脱土负载Cu‑Mn催化剂的制备方法，其特征在于：将蒙脱土加入到蒸馏水中搅拌成浆液，其中水：蒙脱土的质量比=（5～10）：1，随后称取NaCl加入至上述浆液中，其中，浆液：NaCl的质量比=（90～100）：1，在60～80℃条件下反应1～3小时，随后离心洗涤8～12次，直至无Cl^‑检出，将产物置于120～140℃干燥24～48小时，制得钠化蒙脱土；在温度60～80℃条件下，将0.1～0.3mol/L的NaOH溶液以1～2ml/min的速度加入0.1～0.3mol/L的AlCl₃溶液中，其中[Al³⁺]：[OH^‑]的摩尔比=（1～3）：1，持续搅拌1～3小时，随后将溶液室温静置22～26小时，得铝柱化剂；将上述钠化蒙脱土加入到蒸馏水中，按蒸馏水：钠化蒙脱土的质量比=100：（1～3）比例制成钠化蒙脱土悬浮浆液，将以上铝柱化剂的液滴加至钠化蒙脱土悬浮浆液中，其中，钠化蒙脱土：[Al³⁺]的加入比值=1g：（3～7）mmol，在50～70℃温度条件下，持续反应1～3小时，静置22～26小时，离心洗涤4～7次，检测直至无Cl^‑，120～140℃干燥20～24h，取出干燥后的产物进行研磨过筛，随后将其放入马福炉中，以1～2℃/min升温速率升至300～500℃，保持此温度煅烧1～3小时，所得样品为铝柱撑蒙脱土；将Mn(NO₃)₂·4H₂O和Cu(NO₃)₂·6H₂O溶解到蒸馏水中，配成摩尔浓度分别7～9mol/L溶液，其中Mn与Cu的摩尔比为1：1；在搅拌的情况下，将以上的硝酸锰和硝酸铜混合溶液加入铝柱撑蒙脱土，其中MnO与铝柱撑蒙脱土的质量比为（0.05～0.1）：1，搅拌1～2小时，随后静置24～48小时，120～140℃干燥24～48小时，再于马弗炉中，以1～3℃/min升温至400℃～500℃，并保持此温度煅烧4～6小时，得到MnO‑CuO/蒙脱土催化剂。