一种Sr掺杂改性的钙钛矿型催化剂及制备方法和应用
技术特征:
1.一种sr掺杂改性的钙钛矿型催化剂,其特征在于,所述钙钛矿型催化剂以la为a位金属,ni和fe为b位金属,ni和fe的摩尔比为8:2,基于溶胶-凝胶法并加入模板剂,利用原位掺杂方式将sr掺杂入硝酸盐前驱体,以实现在钙钛矿a位中引入sr元素,激发催化剂最外层d电子的空轨道,形成配位键,得到具有多孔形貌的钙钛矿型催化剂;钙钛矿型催化剂表达式为la1-xsrxni0.8fe0.2o3,其中la和sr的摩尔比(1-x):x,x为0.1~0.6。
2.根据权利要求1所述的sr掺杂改性的钙钛矿型催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的sr掺杂改性的钙钛矿型催化剂的制备方法,其特征在于,所述溶胶-凝胶法具体为:向混合液中加入络合剂和分散剂,然后超声形成前驱体溶液,调节ph至溶液透明,于80℃下水浴搅拌,加入模板剂后于80℃下继续水浴至凝胶状态,干燥至恒重得到钙钛矿前驱体。
4.根据权利要求3所述的sr掺杂改性的钙钛矿型催化剂的制备方法,其特征在于,所述混合液中的总金属离子、络合剂和分散剂摩尔比为1:1.2~2:0.02~0.1,所述络合剂为柠檬酸,分散剂为乙二醇溶液。
5.根据权利要求3所述的sr掺杂改性的钙钛矿型催化剂的制备方法,其特征在于,钙钛矿前驱体与模板剂质量比为1:3.5~4.5,所述模板剂为间苯二酚/甲醛纳米微球、葡萄糖碳微球或活性炭。
6.根据权利要求3所述的sr掺杂改性的钙钛矿型催化剂的制备方法,其特征在于,超声20min~30min后形成前驱体溶液后,于40℃下搅拌20min~30min,采用氨水调节ph至溶液透明;水浴搅拌的时间为20min~40min,干燥的温度为100℃~110℃。
7.根据权利要求2所述的sr掺杂改性的钙钛矿型催化剂的制备方法,其特征在于,所述可溶性镧盐为六水合硝酸镧,所述可溶性锶盐为硝酸锶,所述可溶性铁盐为九水硝酸铁,所述可溶性镍盐为六水合硝酸镍,所述预煅烧的时间为10min~15min,所述煅烧的时间至少为3.5h,煅烧的升温速率为10℃/min。
8.一种权利要求1所述的sr掺杂改性的钙钛矿型催化剂在催化裂解煤热解焦油上的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,钙钛矿型催化剂的用量为裂解煤的0.5wt‰~1wt‰。
10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,热解的温度为900℃,催化剂的催化温度为700℃。
技术总结
本发明属于钙钛矿型催化剂的制备及催化领域,具体涉及一种Sr掺杂改性的钙钛矿型催化剂及制备方法和应用。所述钙钛矿型催化剂以La为A位金属,Ni和Fe为B位金属,N和Fe的摩尔比为8:2,基于溶胶‑凝胶法,利用原位掺杂方式将Sr掺杂入硝酸盐前驱体以实现在钙钛矿A位中引入Sr元素,得到具有多孔形貌的钙钛矿型催化剂,表达式为La<subgt;1‑x</subgt;Sr<subgt;x</subgt;Ni<subgt;0.8</subgt;Fe<subgt;0.2</subgt;O<subgt;3</subgt;,La和Sr的摩尔比(1‑x):x,x为0.1~0.6。本发明利用新型原位掺杂方式改性,通过在A、B位引进四种不同种类和比例的金属,形成分散度良好、晶型特殊的钙钛矿结构,解决高炉炼铁尾气段焦油沉积问题,实现焦油的有效催化转化脱除。
技术研发人员:崔馨,李松,李硕,盖迪迪,王翼展
受保护的技术使用者:中国矿业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
技术研发人员:崔馨,李松,李硕,盖迪迪,王翼展
技术所有人:中国矿业大学
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