close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13760

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 13760
(13) C1
(19)
(46) 2010.10.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
B 01J 23/70
B 01J 23/02
B 01J 23/10
(54) СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НА
ОСНОВЕ КОБАЛЬТИТА
(21) Номер заявки: a 20090105
(22) 2009.01.28
(43) 2010.08.30
(71) Заявитель: Государственное научнопроизводственное объединение "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(72) Авторы: Шаповалова Елена Федоровна; Карпинский Дмитрий Владимирович; Чобот Александра Николаевна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научно-производственное объединение
"Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(56) SU 992080, 1983.
SU 844038, 1981.
ПАНИЧ Н.М. и др. Известия Академии наук. Серия химическая. - 1999. № 4. - C. 698-701.
RU 2214861 C2, 2003.
CN 101056692 A, 2007.
JP 5-200290 A, 1993.
BY 13760 C1 2010.10.30
(57)
Смесь для получения каталитического материала на основе кобальтита, отличающаяся
тем, что содержит оксид кобальта, оксид празеодима и карбонат стронция при следующем
соотношении компонентов, мол. %:
CoO
49,5-50,5
Pr6O11
24-26
SrCO3
24-26.
Изобретение относится к области катализа, в частности к каталитическим материалам
на основе сложных оксидов кобальта со структурой перовскита для уменьшения содержания сажи в дизельных отходах.
Известна смесь для получения каталитического материала для снижения температуры
горения дизельного топлива, содержащая не реагирующий с серой термостойкий неорганический оксид элемента из группы, включающей Ti, Zr, Si, A1, осажденный на по крайней мере одном каталитическом металле из группы Pt, Pd и Rh [1]. Эта смесь для
получения каталитического материала содержит неорганический оксид, осажденный на
подложке из каталитического металла, и приводит к снижению температуры горения дизельной сажи.
Недостатком этой смеси для получения каталитического материала является ее высокая стоимость, так как она содержит благородные металлы (платину, палладий или родий); к тому же приготовление каталитического материала из этой смеси требует
дорогостоящего оборудования, длительного многоступенчатого технологического процесса (приготовление водного раствора металлического оксида, получение из него суспен-
BY 13760 C1 2010.10.30
зии с растворителем, включающим по меньшей мере один органический амфифильный
агент, сушка полученного продукта, распыление его на подложку) и больших энергозатрат.
Известна смесь для получения каталитического материала для обработки выхлопных
газов дизельного двигателя, содержащая неорганические оксиды и/или кислотообразующую цеолитовую компоненту [2], имеющая общую формулу M1n[mM2O2nSiO2]⋅qH2O, где
М1 - эквивалент изменяемого катиона, соответствующего по количеству компоненте М2;
М2 - трехвалентный элемент, вместе с Si образующий оксидный каркас цеолита; n/m - отношение SiO2/M2O2, q - количество абсорбированной воды, M2 содержит по крайней мере
один металл из группы A1, B, Ga, In, Fe, Cr, V, As и Sb, а M1 выбирается из группы, содержащей водород и Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Nb, Ma, Ta, W,
Re, Pt, Pd и Rh. По своей сущности она наиболее близка к предлагаемому изобретению и
выбрана в качестве прототипа. Общими существенными признаками прототипа и заявляемого технического решения является то, что в обоих случаях функциональный материал
для изготовления катализатора используются оксиды стронция и кобальта.
К недостаткам указанного материала следует отнести сложный состав, включающий
дорогостоящие элементы (платину, палладий и родий), получение его представляет сложный и энергоемкий технологический процесс.
Задачей, решаемой данным изобретением, является получение смеси для приготовления каталитического материала более простого по составу, дешевого, не требующего использования дорогостоящих металлов платины, палладия и родия, с использованием более
простой и менее энергоемкой технологии изготовления.
Поставленная задача решается тем, что смесь для получения каталитического материала на основе кобальтита отличается тем, что содержит оксид кобальта, оксид празеодима
и карбонат стронция при следующем соотношении компонентов, мол. %:
CoO
49,5-50,5
Pr6O11
24-26
SrCO3
24-26.
Получение каталитического материала из смеси производится следующим образом.
Поликристаллические образцы получают из простых оксидов и карбонатов Pr6O11, SrCO3
и CoO, взятых в стехиометрическом соотношении. Синтез образцов проводится на воздухе. Затем они отжигаются для получения составов, однородных по кислороду. Для выявления примесей проводится рентгенофазовый анализ.
Пример конкретной реализации.
Берем 2,411 г Pr6O11, 2,09 г SrCO3 и 2,122 г CoO. Оксиды смешиваем в планетарной
мельнице фирмы RETSCH. Ддя получения материала с высокой каталитической активностью необходимо, чтобы зерна имели малые размеры, а для контакта с частичками сажи и
газа необходима высокая пористость материала. Было проведено исследование микроструктуры материала в зависимости от условий синтеза. Температура синтеза варьировалась от 1100 до 1300 °С. При температуре синтеза ниже 1100 °С образцы содержали
примеси посторонних фаз. При температуре синтеза выше 1200 °С происходило резкое
уменьшение пористости и увеличение размера зерен. Таким образом, было установлено,
что оптимальной температурой синтеза является T = 1150 °С. Для получения однородных
по кислороду составов образцы отжигаем при 600 °С в течение 2-х суток. Рентгенофазовый анализ, проведенный на дифрактометре ДРОП-3М в Cu-kα излучении, не выявил следов примесей.
Частично замещенный празеодимом кобальтит стронция со структурой перовскита
имеет более простой состав по сравнению с аналогом, не содержит дорогостоящих компонент, приготовление его по обычной керамической технологии не требует длительного
времени и больших энергетических затрат. Микроструктура наноструктурированного образца Pr0,5Sr0,5CoO3 имеет более высокую пористость (фиг. 1) по сравнению с микрострук2
BY 13760 C1 2010.10.30
турой керамического образца SrCoO3 (фиг. 2). Как видно, частичная замена ионов стронция ионами празеодима позволяет получить высокопористый материал с мелким однородным по размеру и форме зерном. Это обеспечивает большую контактную поверхность
проходящих газов с катализатором окислительных реакций. Каталитическая активность перовскитоподобного кобальтита в ходе длительных окислительных процессов при высокой
температуре снижается намного медленнее, чем металлов группы платины.
Источники информации:
1. Патент США 4,849,399, МПК B 01J 35/04; B 01J 35/00; B 01J 23/40; B 01D 53/94;
F 01N 3/035, 1989.
2. Патент США 7,078,004, МПК B 01J 8/00, 2006.
Фиг. 1
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
943 Кб
Теги
by13760, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа