一種降低二氧化碳濃度催化劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]—種降低二氧化碳濃度催化劑的制備方法，屬于催化劑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，人們逐漸注意到大氣污染對全球氣候變化的影響問題；經(jīng)過研究，人們認(rèn)為在有可能引起氣候變化的各種大氣污染物質(zhì)中，二氧化碳具有重大的作用。從地球上無數(shù)煙囪和其他種種廢氣管道排放到大氣中的大量二氧化碳，約有50%留在大氣里；二氧化碳能吸收來自地面的長波輻射，使近地面層空氣溫度增高，這叫做"溫室效應(yīng)"；經(jīng)粗略估算，如果大氣中二氧化碳含量增加25%，近地面氣溫可以增加0.5?2°C ;如果增加100%，近地面溫度可以增高1.5?6°C ;有的專家認(rèn)為，大氣中的二氧化碳含量照現(xiàn)在的速度增加下去，若干年后會使得南北極的冰熔化，導(dǎo)致全球的氣候異常。
[0003]隨著人類活動的加劇，大氣中二氧化碳的含量日益提高，加劇了溫室效應(yīng)；但由于二氧化碳具有較高的穩(wěn)定性和惰性而難以活化，因此需要苛刻的反應(yīng)條件極高的耗能，而且化學(xué)轉(zhuǎn)換普遍存在反應(yīng)物轉(zhuǎn)換率偏低，產(chǎn)物選擇性差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對氧化碳具有較高的穩(wěn)定性和惰性而難以活化，因此需要苛刻的反應(yīng)條件極高的耗能，而且化學(xué)轉(zhuǎn)換普遍存在反應(yīng)物轉(zhuǎn)換率偏低，產(chǎn)物選擇性差，本發(fā)明提供了一種不受環(huán)境條件限制條，耗能低的，并且可以高效率轉(zhuǎn)化二氧化碳的催化劑。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明所本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)量取10?ISmL的四氯化鈦溶液，倒入200mL燒杯中，將其置于冰水環(huán)境下，用紫外線進(jìn)行照射，同時快速攪拌；
(2)取30?50mL去離子水，緩慢加入燒杯中，控制溫度在28?35°C，使四氯化鈦進(jìn)行水解，再向其中加入3?5g十二燒基苯磺酸鈉；
(3)用氨水調(diào)節(jié)液體pH值，調(diào)至6?7，然后陳化8?1h；
(4)對步驟(3)所得的渾濁液進(jìn)行抽濾，將所得的固體放入烘箱中烘干，溫度設(shè)為IlO0C,,然后在焙燒爐中進(jìn)行焙燒，溫度設(shè)為600?700°C，并在此溫度下進(jìn)行保溫2?3h ;將固體從焙燒爐中取出，冷卻至室溫，將其進(jìn)行研磨成5?10_的顆粒；
(5)將顆粒與10?25g干冰的均勻鋪撒在石英舟里，然后推入到反應(yīng)爐的恒溫區(qū)，待反應(yīng)爐中的溫度升高到500?600°C時，恒溫8h ;
(6)用氮?dú)馀懦⒅壑械臍埩艨諝夂?，再通入甲烷和冷氫，直到石英舟冷卻至室溫；
(7)然后將石英舟取出，將石英舟上的顆粒物倒入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸溶液浸泡5h，保持溫度為60°C，然后進(jìn)行過濾并用去離子水洗滌，烘干。
[0006]所述的反應(yīng)是臥式反應(yīng)爐上進(jìn)行的，反應(yīng)爐的石英管直徑為30?40mm。
[0007]本發(fā)明的有益效果是: (1)本發(fā)明所制得的催化劑使用條件不受限制；
(2)可以使空氣中二氧化碳濃度達(dá)到200mg/m3以下。
具體實(shí)施方案
[0008]量取10?ISmL的四氯化鈦溶液，倒入200mL燒杯中，將其置于冰水環(huán)境下，用紫外線進(jìn)行照射，同時快速攪拌；取30?50mL去離子水，緩慢加入燒杯中，控制溫度在28?35°C，使四氯化鈦進(jìn)行水解，再向其中加入3?5g十二烷基苯磺酸鈉；用氨水調(diào)節(jié)液體pH值，調(diào)至6?7，然后陳化8?1h ;對步驟(3)所得的渾濁液進(jìn)行抽濾，將所得的固體放入烘箱中烘干，溫度設(shè)為110°C，，然后在焙燒爐中進(jìn)行焙燒，溫度設(shè)為600?700°C，并在此溫度下進(jìn)行保溫2?3h ;將固體從焙燒爐中取出，冷卻至室溫，將其進(jìn)行研磨成5?1mm的顆粒；將顆粒與10?25g干冰的均勻鋪撒在石英舟里，然后推入到反應(yīng)爐的恒溫區(qū)，待反應(yīng)爐中的溫度升高到500?600°C時，恒溫Sh ;用氮?dú)馀懦⒅壑械臍埩艨諝夂?，再通入甲烷和冷氫，直到石英舟冷卻至室溫；然后將石英舟取出，將石英舟上的顆粒物倒入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸溶液浸泡5h，保持溫度為60°C，然后進(jìn)行過濾并用去離子水洗滌，烘干。
[0009]量取1mL的四氯化鈦溶液，倒入200mL燒杯中，將其置于冰水環(huán)境下，用紫外線進(jìn)行照射，同時快速攪拌；取30去離子水，緩慢加入燒杯中，控制溫度在28°C，使四氯化鈦進(jìn)行水解，再向其中加入3g十二烷基苯磺酸鈉；用氨水調(diào)節(jié)液體pH值，調(diào)至6，然后陳化Sh ;對步驟所得的渾濁液進(jìn)行抽濾，將所得的固體放入烘箱中烘干，溫度設(shè)為110°C，，然后在焙燒爐中進(jìn)行焙燒，溫度設(shè)為600°C，并在此溫度下進(jìn)行保溫2h ;將固體從焙燒爐中取出，冷卻至室溫，將其進(jìn)行研磨成5mm的顆粒；將顆粒與1g干冰的均勻鋪撒在石英舟里，然后推入到反應(yīng)爐的恒溫區(qū)，待反應(yīng)爐中的溫度升高到500°C時，恒溫Sh ;用氮?dú)馀懦⒅壑械臍埩艨諝夂?，再通入甲烷和冷氫，直到石英舟冷卻至室溫；然后將石英舟取出，將石英舟上的顆粒物倒入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸溶液浸泡5h，保持溫度為60°C，然后進(jìn)行過濾并用去離子水洗滌，烘干。
[0010]本實(shí)例中取上述方法制備得到的催化劑放入反應(yīng)瓶中，往反應(yīng)瓶中引入二氧化碳濃度為500mg/m3的空氣，晃動反應(yīng)瓶2min,檢測反應(yīng)瓶中二氧化碳濃度為184mg/m3。
[0011]量取15mL的四氯化鈦溶液，倒入200mL燒杯中，將其置于冰水環(huán)境下，用紫外線進(jìn)行照射，同時快速攪拌；取40mL去離子水，緩慢加入燒杯中，控制溫度在30°C，使四氯化鈦進(jìn)行水解，再向其中加入5g十二烷基苯磺酸鈉；用氨水調(diào)節(jié)液體pH值，調(diào)至7，然后陳化9h ;對步驟(3)所得的渾濁液進(jìn)行抽濾，將所得的固體放入烘箱中烘干，溫度設(shè)為110°C，，然后在焙燒爐中進(jìn)行焙燒，溫度設(shè)為650°C，并在此溫度下進(jìn)行保溫3h ;將固體從焙燒爐中取出，冷卻至室溫，將其進(jìn)行研磨15_的顆粒；將顆粒與25g干冰的均勻鋪撒在石英舟里，然后推入到反應(yīng)爐的恒溫區(qū)，待反應(yīng)爐中的溫度升高到550°C時，恒溫Sh ;用氮?dú)馀懦⒅壑械臍埩艨諝夂?，再通入甲烷和冷氫，直到石英舟冷卻至室溫；然后將石英舟取出，將石英舟上的顆粒物倒入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸溶液浸泡5h，保持溫度為60°C，然后進(jìn)行過濾并用去離子水洗滌，烘干。
[0012]本實(shí)例中取上述方法制備得到的催化劑放入反應(yīng)瓶中，往反應(yīng)瓶中引入二氧化碳濃度為580mg/m3的空氣，晃動反應(yīng)瓶2min,檢測反應(yīng)瓶中二氧化碳濃度為189mg/m3。
[0013]量取ISmL的四氯化鈦溶液，倒入200mL燒杯中，將其置于冰水環(huán)境下，用紫外線進(jìn)行照射，同時快速攪拌；取50mL去離子水，緩慢加入燒杯中，控制溫度在35°C，使四氯化鈦進(jìn)行水解，再向其中加入3?5g十二烷基苯磺酸鈉；用氨水調(diào)節(jié)液體pH值，調(diào)至7，然后陳化1h ;對步驟(3)所得的渾濁液進(jìn)行抽濾，將所得的固體放入烘箱中烘干，溫度設(shè)為IlO0C,，然后在焙燒爐中進(jìn)行焙燒，溫度設(shè)為700°C，并在此溫度下進(jìn)行保溫3h;將固體從焙燒爐中取出，冷卻至室溫，將其進(jìn)行研磨成5?1mm的顆粒；將顆粒與25g干冰的均勻鋪撒在石英舟里，然后推入到反應(yīng)爐的恒溫區(qū)，待反應(yīng)爐中的溫度升高到600°C時，恒溫Sh ;用氮?dú)馀懦⒅壑械臍埩艨諝夂?，再通入甲烷和冷氫，直到石英舟冷卻至室溫；然后將石英舟取出，將石英舟上的顆粒物倒入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸溶液浸泡5h，保持溫度為60°C，然后進(jìn)行過濾并用去離子水洗滌，烘干。
[0014]本實(shí)例中取上述方法制備得到的催化劑放入反應(yīng)瓶中，往反應(yīng)瓶中引入二氧化碳濃度為630mg/m3的空氣，晃動反應(yīng)瓶2min,檢測反應(yīng)瓶中二氧化碳濃度為156mg/m3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種降低二氧化碳濃度催化劑的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)量取10?ISmL的四氯化鈦溶液，倒入200mL燒杯中，將其置于冰水環(huán)境下，用紫外線進(jìn)行照射，同時快速攪拌； (2)取30?50mL去離子水，緩慢加入燒杯中，控制溫度在28?35°C，使四氯化鈦進(jìn)行水解，再向其中加入3?5g十二燒基苯磺酸鈉； (3)用氨水調(diào)節(jié)液體pH值，調(diào)至6?7，然后陳化8?1h； (4)對步驟(3)所得的渾濁液進(jìn)行抽濾，將所得的固體放入烘箱中烘干，溫度設(shè)為IlO0C,,然后在焙燒爐中進(jìn)行焙燒，溫度設(shè)為600?700°C，并在此溫度下進(jìn)行保溫2?3h ;將固體從焙燒爐中取出，冷卻至室溫，將其進(jìn)行研磨成5?10_的顆粒； (5)將顆粒與10?25g干冰的均勻鋪撒在石英玻璃里，然后推入到反應(yīng)爐的恒溫區(qū)，待反應(yīng)爐中的溫度升高到500?600°C時，恒溫8h ; (6)用氮?dú)馀懦⒅壑械臍埩艨諝夂?，再通入甲烷和冷氫，直到石英舟冷卻至室溫； (7)然后將石英舟取出，將石英舟上的顆粒物倒入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸溶液浸泡5h，保持溫度為60°C，然后進(jìn)行過濾并用去離子水洗滌，烘干。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種降低二氧化碳濃度催化劑的制備方法，其特征在于:所述的反應(yīng)是臥式反應(yīng)爐上進(jìn)行的，反應(yīng)爐的石英管直徑為30?40mm。
【專利摘要】一種降低二氧化碳濃度催化劑的制備方法，屬于催化劑領(lǐng)域。本發(fā)明針對氧化碳具有較高的穩(wěn)定性和惰性而難以活化，因此需要苛刻的反應(yīng)條件極高的耗能，而且化學(xué)轉(zhuǎn)換普遍存在反應(yīng)物轉(zhuǎn)換率偏低，產(chǎn)物選擇性差，本發(fā)明提供了一種不受環(huán)境條件限制條，耗能低的，并且可以高效率轉(zhuǎn)化二氧化談的催化劑，使用效果可以使空氣中二氧化碳濃度達(dá)到200mg/m3以下。
【IPC分類】B01D53/86, B01J21/06, B01D53/62
【公開號】CN105056921
【申請?zhí)枴緾N201510414808
【發(fā)明人】雷春生, 高力群
【申請人】江蘇振宇環(huán)保科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月15日