[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2771045C1 - Sorption-catalytic material for neutralization of emissions of vocal organic compounds - Google Patents

Sorption-catalytic material for neutralization of emissions of vocal organic compounds Download PDF

Info

Publication number
RU2771045C1
RU2771045C1 RU2021112981A RU2021112981A RU2771045C1 RU 2771045 C1 RU2771045 C1 RU 2771045C1 RU 2021112981 A RU2021112981 A RU 2021112981A RU 2021112981 A RU2021112981 A RU 2021112981A RU 2771045 C1 RU2771045 C1 RU 2771045C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silver
toluene
sorption
organic compounds
cerium oxide
Prior art date
Application number
RU2021112981A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Николаевна Михеева
Мария Владимировна Черных
Елена Васильевна Вышегородцева
Мария Владимировна Грабченко
Григорий Владимирович Мамонтов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет» filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет»
Priority to RU2021112981A priority Critical patent/RU2771045C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2771045C1 publication Critical patent/RU2771045C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/48Silver or gold
    • B01J23/50Silver
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66Silver or gold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0095Manufacture or treatments or nanostructures not provided for in groups B82B3/0009 - B82B3/009
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: air purification.
SUBSTANCE: invention relates to purification of air from volatile organic compounds, in particular, purification of indoor air, waste gases of chemical and other enterprises, exhaust gases of internal combustion engines, including during cold start of the engine. The sorption-catalytic material used in the reaction of deep oxidation of toluene to CO2 and water is mesoporous silicon oxide with the SBA-15 structure, with silver or silver and cerium oxide nanoparticles stabilized on its surface. Silver nanoparticles or silver and cerium oxide nanoparticles have a size of less than 8 nm. The material contains 10 wt.% silver and has a specific surface Ssp 570 m2/g or the material contains 10 wt.% silver and 20 wt.% cerium oxide and has a specific surface area Ssp of 470 m2/g.
EFFECT: material has a high sorption capacity with respect to toluene and catalytic activity in the oxidation of toluene.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к очистке воздуха от летучих органических соединений, в частности очистке воздуха в помещениях, сбросовых газов химических и других предприятий, выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, в том числе в период холодного запуска двигателя.SUBSTANCE: invention relates to purification of air from volatile organic compounds, in particular, purification of indoor air, waste gases of chemical and other enterprises, exhaust gases of internal combustion engines, including during cold start of the engine.

Загрязнения воздуха летучими органическими соединениями, к которым относятся метанол, формальдегид, толуол, бензол и другие соединения, наносит большой вред окружающей среде и представляет большую опасность для здоровья человека. Основными источника летучих органических соединений являются различные промышленные процессы, транспорт, табачный дым, растворители, изоляционные материалы, мебель и т.д. Значительное количество летучих органических соединений выделяется при запуске двигателей внутреннего сгорания, поскольку в этот момент катализатор, предназначенный для их сжиганий, имеет температуру окружающей среды и не обеспечивает необходимой конверсии несгоревших фрагментов топлива до СО2 и воды.Air pollution with volatile organic compounds, which include methanol, formaldehyde, toluene, benzene and other compounds, causes great harm to the environment and poses a great danger to human health. The main sources of volatile organic compounds are various industrial processes, transportation, tobacco smoke, solvents, insulation materials, furniture, etc. A significant amount of volatile organic compounds is released when starting internal combustion engines, since at this moment the catalyst intended for their combustion is at ambient temperature and does not provide the necessary conversion of unburned fuel fragments to CO 2 and water.

Основными способами нейтрализации летучих органических соединений являются сорбционные, плазмохимические, каталитические, фотокаталитические, биологические и другие способы.The main methods for neutralizing volatile organic compounds are sorption, plasma-chemical, catalytic, photocatalytic, biological and other methods.

Биологические способы нейтрализации летучих органических соединений основаны на использовании специальных штаммов бактерий, способных переработать молекулы загрязнителя (Malhautier L. et al. Kinetic characterization of toluene biodegradation by Rhodococcus erythropolis: Towards a rationale for microflora enhancement in bioreactors devoted to air treatment //Chemical Engineering Journal. 2014. V. 247. P. 199-204.). Основными недостатками биологических способов является ограниченная область их применения из-за конструкционных сложностей, ограниченная стабильность бактерий, относительно низкая скорость переработки загрязнителей.Biological methods for neutralizing volatile organic compounds are based on the use of special strains of bacteria that can process pollutant molecules (Malhautier L. et al. Kinetic characterization of toluene biodegradation by Rhodococcus erythropolis: Towards a rationale for microflora enhancement in bioreactors dedicated to air treatment //Chemical Engineering Journal 2014. V. 247. P. 199-204.). The main disadvantages of biological methods are the limited scope of their application due to structural difficulties, the limited stability of bacteria, and the relatively low rate of pollutant processing.

Недостатками плазмохимических методов являются относительно высокие затраты, необходимые для получения плазмы, а также возможное образование побочных соединений.The disadvantages of plasma-chemical methods are the relatively high costs required to obtain plasma, as well as the possible formation of side compounds.

Известны фотокаталитические способы нейтрализации летучих органических соединений (Vikrant K., Park C.M., Kim K.-H., Kumar S., Jeon E.-C. Recent advancements in photocatalyst-based platforms for the destruction of gaseous benzene: Performance evaluation of different modes of photocatalytic operations and against adsorption techniques // Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews. 2019. V. 41, 100316). Недостатками фотокаталитических способов нейтрализации являются сложности организации фотокаталитического реактора, обеспечивающего эффективный контакт загрязнителей с поверхностью гетерогенного фотокатализатора при одновременном облучении этой поверхности лампой.Photocatalytic methods for the neutralization of volatile organic compounds are known (Vikrant K., Park C.M., Kim K.-H., Kumar S., Jeon E.-C. Recent advancements in photocatalyst-based platforms for the destruction of gaseous benzene: Performance evaluation of different modes of photocatalytic operations and against adsorption techniques // Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews 2019. V. 41, 100316). The disadvantages of photocatalytic neutralization methods are the complexity of organizing a photocatalytic reactor that provides effective contact of pollutants with the surface of a heterogeneous photocatalyst while simultaneously irradiating this surface with a lamp.

Наибольшее распространение нашли адсорбционные и каталитические способы борьбы с летучими органическими соединениями.The most widespread are adsorption and catalytic methods of combating volatile organic compounds.

Известен адсорбент для удаления углеводородов из выхлопных газов автомобиля, представляющий собой металлоорганическую каркасную структуру типа MOF-5, содержащую в качестве линкера остатки терефталевой кислоты или бифенилдикарбоновой кислоты (патент РФ 2406558, B01D 53/04, B01J 23/00, F01N 3/00, опубл. 20.12.2010 г.) и характеризующийся высокой сорбционной ёмкостью по толуолу 0,9 г/г. Однако, основными недостатками металлорганических каркасов является их высокая стоимость, сложность получения и относительно невысокая термическая стабильность (200-350°С), что значительно ограничивает возможность их использование, особенно в системе нейтрализации выхлопных газов автомобилей, температура в которой может значительно превосходить 350°С.An adsorbent is known for removing hydrocarbons from vehicle exhaust gases, which is an organometallic frame structure of the MOF-5 type, containing terephthalic acid or biphenyldicarboxylic acid residues as a linker (RF patent 2406558, B01D 53/04, B01J 23/00, F01N 3/00, publ. 20.12.2010) and characterized by a high sorption capacity for toluene 0.9 g/g. However, the main disadvantages of organometallic frameworks are their high cost, complexity of production and relatively low thermal stability (200-350°C), which significantly limits the possibility of their use, especially in the vehicle exhaust gas aftertreatment system, the temperature in which can significantly exceed 350°C. .

Известен сорбент для улавливания летучих органических соединений, в частности толуола, на основе гидрофобного оксида кремния со структурой SBA-15 (патент CN 108101066, B01J 20/22, B01J 20/28, C01B33/12, опубл. 01.06.2018 г.). Суть изобретения состоит в получении оксида кремния со структурой SBA-15, дополнительно содержащего на своей поверхности гидрофобные функциональные органические группы. Однако сорбционная ёмкость по толуолу таких материалов не очень высока и достигает величины 105 мг/г.Known sorbent for trapping volatile organic compounds, in particular toluene, based on hydrophobic silicon oxide with the structure SBA-15 (patent CN 108101066, B01J 20/22, B01J 20/28, C01B33/12, publ. 06/01/2018). The essence of the invention consists in obtaining silicon oxide with the SBA-15 structure, additionally containing hydrophobic functional organic groups on its surface. However, the toluene sorption capacity of such materials is not very high and reaches 105 mg/g.

Очень эффективными являются каталитические подходы нейтрализации летучих органических соединений, основанные на их глубоком окислении до СО2 и воды при температурах 100-500°С, в зависимости от типа и концентрации летучего органического соединения. Наиболее эффективными являются катализаторы на основе благородных металлов, в частности Pt, Pd, Au. Известен катализатор на основе композиции Pt-MnOx, нанесённой на мезопористый оксид церия, обеспечивающий 90 % конверсии толуола при концентрации 1000 ppm при температуре 171°С (патент CN 110639519, B01J 23/656, C01B 32/50, C01B 5/00, опубл. 03.01.2020 г.). Известен катализатор на основе Au-Cu2O-MnO2 (патент CN 110314685, B01D 53/72, B01D 53/86, B01J 23/68, B01J 35/02, опубл. 11.10.2019 г.), на котором полная конверсия толуола наблюдается при 230°С. Однако, помимо высокой стоимости металлов Pt, Pd и Au, недостатком каталитического подхода нейтрализации летучих органических соединений является необходимость постоянного подогрева слоя катализатора для поддержания температуры 170-350°С, достаточной для конверсии загрязнителей. В связи с чем, каталитические подходы являются достаточно энергозатратными, а также не позволяют решить проблему выброса летучих органических соединений при комнатной или пониженной температуре, например при запуске автомобиля.Catalytic approaches to the neutralization of volatile organic compounds based on their deep oxidation to CO 2 and water at temperatures of 100-500°C, depending on the type and concentration of volatile organic compounds, are very effective. The most effective are catalysts based on noble metals, in particular Pt, Pd, Au. Known catalyst based on the composition of Pt-MnO x deposited on mesoporous cerium oxide, providing 90% conversion of toluene at a concentration of 1000 ppm at a temperature of 171°C (patent CN 110639519, B01J 23/656, C01B 32/50, C01B 5/00, published on 01/03/2020). Known catalyst based on Au-Cu 2 O-MnO 2 (patent CN 110314685, B01D 53/72, B01D 53/86, B01J 23/68, B01J 35/02, publ. 10/11/2019), on which complete conversion toluene is observed at 230°C. However, in addition to the high cost of Pt, Pd, and Au metals, a disadvantage of the catalytic approach to neutralize volatile organic compounds is the need for constant heating of the catalyst bed to maintain a temperature of 170-350°C, sufficient for the conversion of pollutants. In this connection, catalytic approaches are quite energy-consuming, and also do not allow solving the problem of the emission of volatile organic compounds at room or low temperature, for example, when starting a car.

Решением этой проблемы может быть комбинированный сорбционно-каталитический подход, в котором функциональный пористый материал одновременно является сорбентом для летучего органического соединения при температуре окружающей среды и катализатором его окисления при повышении температуры выше 100-150°С.The solution to this problem can be a combined sorption-catalytic approach, in which a functional porous material is simultaneously a sorbent for a volatile organic compound at ambient temperature and a catalyst for its oxidation when the temperature rises above 100-150°C.

Результат достигается тем, что в качестве первичного носителя используют высокопористый оксид кремния со структурой SBA-15, который обладает высокой сорбционной ёмкостью по отношению к летучим органическим соединениям за счёт высоких значений удельной поверхности (более 600 м2/г) и объёма пор (более 0,8 см3/г), а также введением в его структуру активных компонентов, не из числа дорогостоящих Pt, Pd, Au, но обеспечивающих прочную адсорбцию летучих органических соединений и последующее их окисление до СО2 и воды.The result is achieved by using highly porous silicon oxide with the SBA-15 structure as the primary carrier, which has a high sorption capacity with respect to volatile organic compounds due to high values of the specific surface area (more than 600 m 2 /g) and pore volume (more than 0 .8 cm 3 /g), as well as the introduction of active components into its structure, not from among the expensive Pt, Pd, Au, but providing strong adsorption of volatile organic compounds and their subsequent oxidation to CO 2 and water.

Наиболее близким решением является серебросодержащий биметаллический катализатор на основе SBA-15 (патент CN 101992105, B01D 53/72, B01D 53/86, B01J 23/68, B01J 23/89, B01J 37/02, опубл. 30.03.2011 г.). Катализатор на основе серебра и меди, нанесённых на SBA-15, обеспечивает 99 %-ную конверсию толуола при концентрации 400-1200 ppm при 290-310°С. Сорбционные характеристики материала по отношению к толуолу не указываются. Удельная поверхность материала 449,5 м2/г.The closest solution is a silver-containing bimetallic catalyst based on SBA-15 (CN patent 101992105, B01D 53/72, B01D 53/86, B01J 23/68, B01J 23/89, B01J 37/02, published on 03/30/2011) . The catalyst based on silver and copper supported on SBA-15 provides 99% conversion of toluene at a concentration of 400-1200 ppm at 290-310°C. The sorption characteristics of the material with respect to toluene are not indicated. The specific surface area of the material is 449.5 m 2 /g.

Задачей настоящего изобретения является получение материала, обладающего высокой сорбционной ёмкостью по летучим органическим соединениям, в том числе толуолу, при температуре окружающей среды, а также обладающего каталитической активностью в реакции глубокого окисления толуола до СО2 и воды, что позволит использовать такой материал для улавливания паров толуола с последующих их окислением на поверхности материала при нагреве.The objective of the present invention is to obtain a material that has a high sorption capacity for volatile organic compounds, including toluene, at ambient temperature, and also has catalytic activity in the reaction of deep oxidation of toluene to CO2 and water, which will make it possible to use such a material for trapping toluene vapor with their subsequent oxidation on the surface of the material during heating.

В настоящем изобретении результат, выраженный в наличии у материала одновременно сорбционных и каталитических характеристик, достигается тем, что в качестве носителя используют мезопористый оксид кремния со структурой SBA-15, синтезированный классическим темплатным методом с использованием триблоксополимера Pluronic P125 в качестве темплата. Высокопористый носитель SBA-15 характеризуется высокими значениями удельной поверхности (Таблица 1) и объёмом пор, что обеспечивает высокую сорбционную ёмкость по летучим органическим соединениям, в частности толуолу. Методом пропитки по влагоёмкости в структуру носителя SBA-15 вводится серебро и оксид церия, которые обеспечивают более прочносвязанное состояние толуола при его адсорбции и последующее каталитическое окисление при нагреве выше 150°С. Особенностью материалов также является то, что серебро и оксид церия стабилизируются в виде наночастиц размером преимущественно менее 5 нм.In the present invention, the result, expressed in the presence of both sorption and catalytic characteristics of the material, is achieved by using mesoporous silicon oxide with the SBA-15 structure as a support, synthesized by the classical template method using the Pluronic P125 triblock copolymer as a template. The highly porous carrier SBA-15 is characterized by high specific surface area (Table 1) and pore volume, which provides a high sorption capacity for volatile organic compounds, in particular toluene. Silver and cerium oxide are introduced into the structure of the SBA-15 support by impregnation according to moisture capacity, which provide a more strongly bound state of toluene during its adsorption and subsequent catalytic oxidation when heated above 150°C. A feature of the materials is also that silver and cerium oxide are stabilized in the form of nanoparticles with a size of predominantly less than 5 nm.

Примеры, иллюстрирующие изобретение:Examples illustrating the invention:

Пример 1.Example 1

Сорбционно-каталитический материал, представляющий собой мезопористый оксид кремния SBA-15, со стабилизированными в его структуре наночастицами оксида церия размером менее 8 нм в количестве 20 % мас, и обладающий высокой сорбционной ёмкостью по толуолу и каталитической активностью в реакции глубокого окисления толуола до СО2 и воды.Sorption-catalytic material, which is mesoporous silicon oxide SBA-15, with cerium oxide nanoparticles less than 8 nm in size stabilized in its structure in an amount of 20% wt, and having a high sorption capacity for toluene and catalytic activity in the reaction of deep oxidation of toluene to CO2 and water.

Пример 2. Сорбционно-каталитический материал по п.1, отличающийся тем, что содержит не наночастицы оксида церия, а наночастицы серебра в количестве 10 % мас., имеющие размер менее 8 нм.Example 2. Sorption-catalytic material according to claim 1, characterized in that it contains not cerium oxide nanoparticles, but silver nanoparticles in an amount of 10% wt., having a size of less than 8 nm.

Пример 3. Сорбционно-каталитический материал по п.1, отличающийся тем, что содержит и наночастицы оксида церия в количестве 20 % мас., и наночастицы серебра в количестве 10 % мас., имеющие размер менее 8 нм.Example 3. Sorption-catalytic material according to claim 1, characterized in that it contains both cerium oxide nanoparticles in an amount of 20% wt., and silver nanoparticles in an amount of 10% wt., having a size of less than 8 nm.

В таблице 1 представлены сорбционные и каталитические свойства приведённых примеров, исходного материала SBA-15, используемого для получения сорбционно-каталитических материалов, а также образца-прототипа биметаллического Ag-Cu/SBA-15 катализатора.Table 1 presents the sorption and catalytic properties of the examples given, the starting material SBA-15 used to obtain sorption-catalytic materials, as well as the prototype sample of the bimetallic Ag-Cu/SBA-15 catalyst.

Таблица 1Table 1

ОбразецSample СоставCompound Sуд,
м2
S ud ,
m 2 /g
Vпор, см3V then , cm 3 /g Ёмкость по толуолу, г/гToluene capacity, g/g Т начала окисления толуола, °СТ of the beginning of toluene oxidation, °С Т98% окисления толуола, °СТ 98% oxidation of toluene, °С
SBA-15SBA-15 SBA-15 (SiO2)SBA-15 (SiO 2 ) 759759 1,0871.087 0,820.82 -- -- Пример 1Example 1 CeO2, SBA-15CeO 2 , SBA-15 554554 0,6920.692 0,610.61 230230 490490 Пример 2Example 2 Ag, SBA-15Ag, SBA-15 570570 0,8440.844 0,620.62 215215 270270 Пример 3Example 3 Ag, CeO2, SBA-15Ag, CeO 2 , SBA-15 470470 0,6040.604 0,490.49 140140 233233 ПрототипPrototype Ag, Cu, SBA-15Ag, Cu, SBA-15 449,5449.5 0,67840.6784 не указанаnot specified ~ 200~ 200 290290

На Фиг.1 представлены ПЭМ и СПЭМ изображения для катализатора по п. 3 и соответствующее распределение частиц по размерам, построенное по приведённому СПЭМ изображению. Как видно из распределения частиц по размерам, размер частиц серебра и оксида церия составляет преимущественно 1-4 нм, средний размер частиц составляет 2.84 нм.Figure 1 shows TEM and STEM images for the catalyst according to claim 3 and the corresponding particle size distribution, constructed from the given STEM image. As can be seen from the particle size distribution, the particle size of silver and cerium oxide is predominantly 1-4 nm, the average particle size is 2.84 nm.

Из представленных данных видно, что сам материал SBA-15 имеет высокую сорбционную ёмкость по толуолу, но не проявляет каталитической активности в его окислении.It can be seen from the presented data that the SBA-15 material itself has a high sorption capacity for toluene, but does not show catalytic activity in its oxidation.

Материал СеО2/SBA-15 (пример 1) имеет сорбционную ёмкость по толуолу 0,61 г/г, но характеризуется не высокой активностью в окислении толуола.Material SeO 2 /SBA-15 (example 1) has a sorption capacity for toluene of 0.61 g/g, but is not characterized by high activity in the oxidation of toluene.

Сорбционно-каталитические материалы по примерам 2 и 3 характеризуются и высокими сорбционными ёмкостями по толуолу, и высокой каталитической активностью в окислении толуола. При концентрации толуола в смеси 2000 ppm 98%-ная конверсия достигается при 270 и 233°С, что превосходит каталитическую активность прототипа.Sorption-catalytic materials according to examples 2 and 3 are characterized by high sorption capacity for toluene, and high catalytic activity in the oxidation of toluene. When the concentration of toluene in the mixture of 2000 ppm 98% conversion is achieved at 270 and 233°C, which is superior to the catalytic activity of the prototype.

Более высокая активность сорбционно-каталитических материалов по примерам 2 и 3 по сравнению с прототипом определяется и более высокими значениями удельной поверхности и стабилизацией серебра и оксида церия в виде наночастиц размером преимущественно менее 5 нм.The higher activity of the sorption-catalytic materials according to examples 2 and 3 compared with the prototype is determined by the higher values of the specific surface area and the stabilization of silver and cerium oxide in the form of nanoparticles with a size of predominantly less than 5 nm.

Claims (1)

Сорбционно-каталитический материал, используемый в реакции глубокого окисления толуола до СО2 и воды, представляющий собой мезопористый оксид кремния со структурой SBA-15, со стабилизированными на его поверхности наночастицами серебра или серебра и оксида церия, отличающийся тем, что наночастицы серебра или наночастицы серебра и оксида церия имеют размер менее 8 нм, при этом материал содержит 10 % масс. серебра и обладает удельной поверхностью Sуд 570 м2/г или материал содержит 10 % масс. серебра и 20 % масс. оксида церия и обладает удельной поверхностью Sуд 470 м2/г.Sorption-catalytic material used in the reaction of deep oxidation of toluene to CO 2 and water, which is a mesoporous silicon oxide with the SBA-15 structure, with silver or silver and cerium oxide nanoparticles stabilized on its surface, characterized in that silver nanoparticles or silver nanoparticles and cerium oxide have a size of less than 8 nm, while the material contains 10% wt. silver and has a specific surface area S sp 570 m 2 /g or the material contains 10% wt. silver and 20% wt. cerium oxide and has a specific surface area S sp 470 m 2 /g.
RU2021112981A 2021-05-06 2021-05-06 Sorption-catalytic material for neutralization of emissions of vocal organic compounds RU2771045C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021112981A RU2771045C1 (en) 2021-05-06 2021-05-06 Sorption-catalytic material for neutralization of emissions of vocal organic compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021112981A RU2771045C1 (en) 2021-05-06 2021-05-06 Sorption-catalytic material for neutralization of emissions of vocal organic compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771045C1 true RU2771045C1 (en) 2022-04-25

Family

ID=81306226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021112981A RU2771045C1 (en) 2021-05-06 2021-05-06 Sorption-catalytic material for neutralization of emissions of vocal organic compounds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771045C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101992105A (en) * 2010-11-12 2011-03-30 大连理工大学 Sliver-based bimetallic catalyst for catalyzing oxidation of volatile organic contaminant, preparation method and application thereof
US9937459B2 (en) * 2011-12-16 2018-04-10 King Abdullah University Of Science And Technology Materials for gas capture, methods of making materials for gas capture, and methods of capturing gas
RU2691071C1 (en) * 2018-12-27 2019-06-10 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") Method of preparing sorption catalyst for removing chlorine and method of removing organochloride compounds
CN110314685A (en) * 2019-04-04 2019-10-11 沈阳化工大学 A kind of catalyst with core-casing structure preparation method for toluene low-temperature catalytic oxidation
CN110639519A (en) * 2019-10-09 2020-01-03 北京工业大学 Three-dimensional ordered mesoporous cerium dioxide loaded Pt-MnO for efficiently catalyzing and oxidizing toluenexCatalyst and process for preparing same
CN108101066B (en) * 2017-11-23 2020-05-29 浙江大学 Preparation method and application of hydrophobic spherical ordered hierarchical porous silicon dioxide adsorbent

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101992105A (en) * 2010-11-12 2011-03-30 大连理工大学 Sliver-based bimetallic catalyst for catalyzing oxidation of volatile organic contaminant, preparation method and application thereof
US9937459B2 (en) * 2011-12-16 2018-04-10 King Abdullah University Of Science And Technology Materials for gas capture, methods of making materials for gas capture, and methods of capturing gas
CN108101066B (en) * 2017-11-23 2020-05-29 浙江大学 Preparation method and application of hydrophobic spherical ordered hierarchical porous silicon dioxide adsorbent
RU2691071C1 (en) * 2018-12-27 2019-06-10 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") Method of preparing sorption catalyst for removing chlorine and method of removing organochloride compounds
CN110314685A (en) * 2019-04-04 2019-10-11 沈阳化工大学 A kind of catalyst with core-casing structure preparation method for toluene low-temperature catalytic oxidation
CN110639519A (en) * 2019-10-09 2020-01-03 北京工业大学 Three-dimensional ordered mesoporous cerium dioxide loaded Pt-MnO for efficiently catalyzing and oxidizing toluenexCatalyst and process for preparing same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МИХЕЕВА Н.Н. и др. Разработка Ag-CeO2/SBA-15 сорбентов-катализаторов для нейтрализации летучих органических соединений, Химия под знаком СИГМА: исследования, инновации, технологии. VI Всероссийская научная молодежная школа-конференция, Сборник тезисов докладов, Институт катализа СО РАН, 18-20 мая 2020 г., всего 246с., с.93-94. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6486360B2 (en) Carbon monoxide and / or oxidation catalyst for volatile organic compounds
CN101884906B (en) Modified honeycomb activated carbon with nitrogen oxide adsorption function and preparation method thereof
CN1157255C (en) Metal oxide catalyst for clearing halogenated aromatic through catalytic oxidation
CN102814108A (en) Ozone-assisted method for catalytic decomposition of volatile organic pollutants in high-temperature flue gas
CN101185796A (en) Chlorination aromatic hydrocarbon waste gases catalytic purification method
CN107754809A (en) The Cu Mn Zr composite catalysts and preparation method of degraded VOCs waste gas
CN104676610A (en) Method for removing toluene by catalytic oxidation
US20020177524A1 (en) Adsorbent having capability of decomposing organic halogen compounds and method for producing the same
CN102000547B (en) Cuprous chloride-modified honeycomb activated carbon adsorbing material and preparation method thereof
JP3944094B2 (en) Photocatalyst production method, photocatalyst and gas purification device
RU2771045C1 (en) Sorption-catalytic material for neutralization of emissions of vocal organic compounds
JP4831405B2 (en) Method for decomposing and removing volatile organic compounds
JP5622353B2 (en) Method of photooxidizing carbon monoxide in the gas phase to carbon dioxide
JP5261930B2 (en) Gas purification method, gas purification catalyst, and exhaust gas purification device
JP2024010657A (en) Production method of amorphous silicon aluminum encapsulation metal oxide catalyst and use thereof
CN100339152C (en) Trichloroethylene waste gas catalytic purification method
TW201622802A (en) The method of oxidizing hazardous compounds by the mixture containing manganese and mixture containing manganese
TWI293036B (en) Catalyst, method for producing the same and method for treating volatile organic compounds
Lou et al. Preparing copper/manganese catalyst by sol–gel process for catalytic incineration of VOCs
RU2400434C1 (en) Method for adsorption-catalytic purification of water from chloroaromatic compounds, adsorbent-catalyst and preparation method thereof
JP2005111355A (en) Photocatalyst, photocatalyst-carried ceramic porous body, decomposition cleaning method for toxic substance and gas cleaning device
RU2557229C1 (en) Catalyst for low-temperature oxidation of carbon monoxide and preparation method thereof
JP2017148764A (en) Aldehyde removing catalyst composition, manufacturing method therefor and a removing method of aldehyde gas
TWI299673B (en) Catalyst, its use for treating volatile organic compounds and method for producing thereof
CN1907545A (en) Process for low-temperature catalytically burning chlorinated aliphatics