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专利号: 2019100645112
申请人: 湘潭大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种包覆型催化剂用于催化分解硫化氢的方法,所述催化剂包括钼基化合物核结构和包覆在外的二氧化硅壳结构,所述钼基化合物核结构为二硫化钼、碳化钼和氮化钼中的一种或多种;所述方法包括含硫化氢的废气通过包含催化剂的床层,在微波催化下发生气固相催化反应使得硫化氢分解生成氢气和硫磺。

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述气固相催化反应的反应温度为300~

1000℃,优选500~750℃。

3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述含硫化氢的废气中硫化氢的体积浓度为

2~50vol%,优选为10~20vol%。

4.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述微波的微波功率为100~1350W,优选300~900W。

5.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述钼基化合物核结构为碳化钼和/或氮化钼,且优选核结构中含氮化钼。

6.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述催化剂采用包括如下步骤的制备方法制备得到:步骤A、获取粉末状的钼基化合物核结构,具体为二硫化钼、碳化钼和氮化钼中的一种或多种;

步骤B、将所述粉末状的钼基化合物与分散剂混匀后,加入用于调节pH值的碱、表面活性剂和正硅酸乙酯,反应后固液分离,对所得固体进行清洗和干燥后得到所述包覆型催化剂的前驱体,所述前驱体在600~1000℃下焙烧后得到所述包覆型催化剂,所述分散剂包括去离子水、乙醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述方法,其特征在于,步骤A中粉末状的钼基化合物核结构通过研磨获取;步骤A中所述氮化钼为由钼酸盐制备得到,且具体包括先将钼酸盐在空气中于450~700℃焙烧后得到三氧化钼,再将所述三氧化钼在氨气氛围和550~800℃的温度下焙烧后得到氮化钼;步骤A中所述碳化钼为由钼酸盐制备得到,且具体包括先将钼酸盐在空气中于450~700℃焙烧后得到三氧化钼,再将所述三氧化钼在氨气氛围和550~800℃的温度下焙烧后得到氮化钼,最后将所述氮化钼在甲烷和氢气的混合气氛围和300~1000℃的温度下焙烧后得到碳化钼。

8.根据权利要求6所述方法,其特征在于,步骤B中分散在分散剂中的钼基化合物与碱、表面活性剂和正硅酸乙酯的反应温度为5~45℃,优选15~40℃,步骤B中使用乙醇清洗所述固体,且前驱体在空气气氛中焙烧,焙烧温度为700~900℃;步骤B中,所述分散剂包括去离子水、乙醇和聚乙烯吡咯烷酮,所述碱为氨水,所述表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵。

9.根据权利要求8所述方法,其特征在于,步骤B中钼基化合物与分散钼基化合物用乙醇和去离子水的用量比例为1g:50~200ml:5~50ml,优选1g:80~150ml:10~25ml,步骤B中钼基化合物与聚乙烯吡咯烷酮的质量比例为1:1~8,优选1:2~5,步骤B中钼基化合物与氨水、十六烷基三甲基氯化铵和正硅酸乙酯的用量比例为1g:0.2~20ml:0.2~15ml:0.2~

15ml,优选1g:1~4ml:1~3ml:1~3ml。

10.根据权利要求1~9中任意一项所述方法,其特征在于,所述二氧化硅壳结构为孔径在2~50nm的介孔结构。