專利名稱：一種中低溫核殼型脫硝催化劑及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中低溫核殼型脫硝催化劑及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
氮氧化物固定排放源以燃煤鍋爐、玻璃爐窯和水泥爐窯等為主，是我國氮氧化物控制的重點(diǎn)對象。選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)是世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣、市場占有率最高、運(yùn)行最穩(wěn)定可靠的煙氣脫硝技術(shù)。目前大多數(shù)SCR脫硝裝置選用V205-W03/Ti02或V2O5-MoO3ZtiO2催化劑，這類釩基催化劑具有活性高、選擇性好的優(yōu)點(diǎn)，但也有活性溫度窗口較窄(多集中在300 450°C)、易 因鉀、鈣、鈉、鎂、鉛等固態(tài)毒物中毒、會(huì)產(chǎn)生有毒固廢(釩有毒)等缺點(diǎn)，限制了其在水泥窯、玻璃窯、生物質(zhì)燃料電廠等尾氣治理領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。因此，針對釩基催化劑的各種缺陷，開發(fā)具有中低溫活性的新型非釩基催化劑一直是國內(nèi)外的熱點(diǎn)。在眾多新型非釩基中低溫催化劑中，錳氧化物(中國專利201010223099. 3)、鈰氧化物(中國專利200610165430. 4)和鐵氧化物(中國專利200810112624. 7)研究最多，也最
被看好。然而，這些催化劑存在易因煙氣中堿金屬/堿土金屬等固態(tài)毒物中毒或選擇性差等缺點(diǎn)。目前國內(nèi)外已有大量專利公開了各種類型的脫硝催化劑及制備工藝，但是極缺同時(shí)具備強(qiáng)選擇性、強(qiáng)抗中毒性能和優(yōu)異中低溫活性的脫硝催化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種具有強(qiáng)選擇性、強(qiáng)抗中毒性、性能優(yōu)良的中低溫核殼型脫硝催化劑，適用于各種固定源的脫硝，對工業(yè)爐窯尾氣(如水泥窯、玻璃窯等)和生物質(zhì)燃料電廠煙氣(包括垃圾焚燒發(fā)電)等固態(tài)有毒組分含量高的廢氣治理特別適用。本發(fā)明的另一目的在于提供上述中低溫核殼型脫硝催化劑的制備方法。本發(fā)明的再一目的在于提供上述中低溫核殼型脫硝催化劑的應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種中低溫核殼型脫硝催化劑，包括載體外殼和活性納米離子內(nèi)核；所述的載體外殼為鈦基納米管，所述的活性納米離子內(nèi)核為鈰的氧化物和錳的氧化物(其結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示);所述的鈰的氧化物和錳的氧化物是由鈰的可溶性鹽和錳的可溶性鹽焙燒后生成。所述的鈦基納米管的內(nèi)徑優(yōu)選為2 25nm,為鈦酸鹽納米管、氫鈦酸納米管或二氧化鈦納米管中的一種或多種的組合，可通過水熱法或陽極氧化法制得。所述的鈰的可溶性鹽優(yōu)選為硝酸亞鈰、硝酸鈰銨、硫酸亞鈰、硫酸鈰銨和醋酸鈰等中的至少一種。
所述的錳的可溶性鹽優(yōu)選為硝酸錳、碳酸錳、乙酸錳和硫酸錳等中的至少一種。所述鈰的可溶性鹽和錳的可溶性鹽用量按照鈰元素和錳元素與鈦基納米管中鈦元素的摩爾比計(jì)算，鈰元素和錳元素二者之和與鈦元素的摩爾比優(yōu)選為O. 02 I. 2:1。所述的鈰的可溶性鹽和錳的可溶性鹽的鈰錳元素摩爾比優(yōu)選為中溫區(qū)型>O. 5，低溫區(qū)型< O. 25，寬溫區(qū)型彡O. 25且彡O. 5。其中中溫區(qū)型的溫度范圍約為200 450°C，低溫區(qū)型溫度范圍約為80 200°C，寬溫區(qū)型溫度范圍約為120 420°C。上述中低溫核殼型脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟(I)鈦基納米管的預(yù)處理用有機(jī)溶劑將鈦基納米管浸泡6小時(shí)以上。(2)中低溫核殼型脫硝催化劑的制備取一定量預(yù)處理的鈦基納米管、加入鈰的可溶性鹽溶液和錳的可溶性鹽溶液，將鈰元素和錳元素二者之和與鈦元素的摩爾比控制在
O.02 I. 2:1，并根據(jù)溫區(qū)要求控制鈰錳元素摩爾比，浸潰4 16小時(shí)，然后于30 90°C烘干，以程序升溫方式焙燒2 6小時(shí)，得到中低溫核殼型脫硝催化劑。步驟(I)中所述的有機(jī)溶劑優(yōu)選為丙酮、乙醇或二甲苯等。步驟(I)中所述的浸泡優(yōu)選為在常溫下浸泡6 36小時(shí)。步驟(2)中所述的浸潰優(yōu)選為常溫?cái)嚢杞?。步驟(2)中所述的程序升溫優(yōu)選為以5 25°C /min升溫至300 460°C。上述中低溫核殼型脫硝催化劑在脫硝中的應(yīng)用。通過添加助催化劑與中低溫核殼型脫硝催化劑聯(lián)用可以進(jìn)一步改善中低溫核殼型脫硝催化劑的活性、選擇性和熱穩(wěn)定性。所述的助催化劑優(yōu)選為氧化鐵、氧化鎢和氧化鑰中的至少一種。本發(fā)明提供的中低溫核殼型脫硝催化劑成功制備的原理為一般而言，內(nèi)徑為2 25nm的鈦基納米管具有超強(qiáng)的毛細(xì)吸附能力，溶液會(huì)在毛細(xì)吸附作用下自發(fā)地進(jìn)入鈦基納米管管道內(nèi)部，并在干燥過程中富集于管內(nèi)。因此，如能維持鈦基納米管管狀形貌的穩(wěn)定性，并保證足夠的接觸時(shí)間，鈰的可溶性鹽溶液和錳的可溶性鹽溶液便可進(jìn)入鈦基納米管內(nèi)部，經(jīng)干燥后鈰的可溶性鹽和錳的可溶性鹽沉積在管道內(nèi)部，經(jīng)焙燒后生成鈰的氧化物和錳的氧化物。有機(jī)溶劑浸泡處理可有效提高鈦基納米管個(gè)體間的分散度，避免鈦基納米管個(gè)體間的團(tuán)聚，有利于毛細(xì)吸附過程的進(jìn)行。鈦基納米管是由納米片卷曲而成的，高溫處理將破壞體系的能量平衡，導(dǎo)致管狀結(jié)構(gòu)破壞，因此需將焙燒溫度嚴(yán)格控制在460°C以下。本發(fā)明提供的中低溫核殼型脫硝催化劑具有優(yōu)異中低溫脫硝活性和強(qiáng)選擇性的原理為在納米核殼體系中，由于特殊的限域效應(yīng)和量子效應(yīng)，活性納米粒子的生長受到約束，其尺寸變小，有助于生成更多納米顆粒缺陷和氧空位，這對催化活性的提高具有重要意義。在限域空間內(nèi)，活性納米粒子與鈦基納米管間的相互作用迅速增強(qiáng)，活性粒子的催化還原特性被調(diào)變，其催化活性增強(qiáng)，反應(yīng)的選擇性也有效增強(qiáng)?？梢姡坏┾嫼湾i的氧化物進(jìn)入鈦基納米管的管內(nèi)限域空間，其催化活性和選擇性都將有效增強(qiáng)。本發(fā)明提供的中低溫核殼型脫硝催化劑具有強(qiáng)抗中毒性的原理為鈦基納米管的管壁將固態(tài)有毒物質(zhì)隔絕在管壁外，使其無法接觸位于管道內(nèi)部的活性納米粒子，避免了毒物對活性納米粒子的毒害作用。此外，部分鈦基納米管具有較強(qiáng)的離子交換能力，可以將離子態(tài)的有毒組分通過離子交換固定在管壁層間，阻止其毒害活性納米粒子。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果(I)優(yōu)異的抗中毒能力。與各種傳統(tǒng)的顆粒狀脫硝催化劑相比，本發(fā)明提供的中低溫核殼型脫硝催化劑對鉀、鈉、鎂、鈣、砷、鉛等煙氣中常見的固態(tài)有毒物質(zhì)具有優(yōu)異的抗性，在工業(yè)爐窯尾氣(如水泥窯、玻璃窯等)和生物質(zhì)燃料電廠煙氣(包括垃圾焚燒發(fā)電)等固態(tài)有毒組分含量高的廢氣治理中具有廣闊的應(yīng)用前景。(2)良好的選擇性。與公開資料報(bào)道的相同活性組分催化劑相比，本發(fā)明提供的中低溫核殼型脫硝催化劑選擇性更好，催化反應(yīng)中300°C以下時(shí)笑氣(N2O)含量極低。(3)本發(fā)明提供的中低溫核殼型脫硝催化劑制備方法簡單有效。通過有機(jī)溶劑浸泡處理鈦基納米管、控制烘干溫度、控制焙燒過程及溫度，實(shí)現(xiàn)了維持鈦基納米管管狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和將活性粒子分布于鈦基納米管管道內(nèi)部的目的。


圖I是中低溫核殼型脫硝催化劑的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例I鈦基納米管的預(yù)處理鈦基納米管為強(qiáng)堿水熱法制得的氫鈦酸納米管，內(nèi)徑為3 5nm，外徑為7 15nm，長度為50 300nm ;將鈦基納米管置入過量丙酮溶液中常溫浸泡12h,抽濾后備用。寬溫核殼型脫硝催化劑的制備取2g預(yù)處理的氫鈦酸納米管，往其中加入2. 5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳溶液、O. 7583g硝酸亞鈰(用50mL水溶解)，常溫下攪拌浸潰12h，然后60°C下烘干，以5°C每分鐘的速率升溫至400°C焙燒2h得到寬溫核殼型脫硝催化劑。催化劑的活性及選擇性測試將O. 5g制備的催化劑放入固定床反應(yīng)器中進(jìn)行活性和選擇性測試，測試反應(yīng)溫度為80 450°C、空速約為lOOOOOtT1，模擬煙氣由Ν2、02、Ν0和NH3組成，其中NO 700ppm,NH3700ppm,023 5%(體積百分比)，N2為載氣。反應(yīng)溫度為140 370°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在85%以上，反應(yīng)溫度低于300°C時(shí)，N2O的生成量小于lOppm。催化劑的抗鈣中毒性能測試通過干混法向3g制備的催化劑中負(fù)載0. 31g硝酸鈣，經(jīng)400°C灼燒3h后再測試活性，反應(yīng)溫度為140 370°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在80%以上，反應(yīng)溫度低于300°C時(shí)，N2O的生成量小于lOppm。實(shí)施例2鈦基納米管的預(yù)處理鈦基納米管為強(qiáng)堿水熱法制得的鈦酸鈉納米管，內(nèi)徑為3 5nm，外徑為7 15nm，長度為50 300nm ;將鈦基納米管置入過量乙醇溶液中常溫浸泡12h,抽濾后備用。低溫核殼型脫硝催化劑的制備取2g預(yù)處理的鈦酸鈉納米管，往其中加入2. 5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳溶液、0. 06g硝酸鈰銨(用50mL水溶解)，常溫下攪拌浸潰4h，然后60°C下烘干，以10°C每分鐘的速率升溫至400°C焙燒4h得到低溫核殼型脫硝催化劑。催化劑的活性及選擇性測試將0. 5g制備的催化劑放入固定床反應(yīng)器中進(jìn)行活性和選擇性測試，測試反應(yīng)溫度為80 450°C、空速約為lOOOOOtT1，模擬煙氣由N2、02、NO和NH3組成，其中NO 700ppm, NH3700ppm, 023 5% (體積百分比)，N2為載氣。反應(yīng)溫度為100 200°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在85%以上，N2O的生成量小于lOppm?？光浿卸拘阅軠y試通過浸潰法向3g制備的催化劑中負(fù)載O. 14g硝酸鉀，經(jīng)400°C灼燒4h后再測試活性，反應(yīng)溫度為100 250°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在80%以上，N2O的生成量小于lOppm。實(shí)施例3鈦基納米管的預(yù)處理鈦基納米管為強(qiáng)堿水熱法制得的鈦酸鈉納米管，內(nèi)徑為3 5nm，外徑為7 15nm，長度為50 300nm ;將鈦基納米管置入過量二甲苯溶液中常溫浸泡6h,抽濾后備用。 中溫核殼型脫硝催化劑的制備取2g預(yù)處理的鈦酸鈉納米管，往其中加入O. 12g硫酸猛(用25mL水溶解)、0. 51g硫酸亞鋪(用25mL水溶解),常溫下攪拌浸潰16h,然后80°C下烘干，以15°C每分鐘的速率升溫至450°C焙燒5h得到中溫核殼型脫硝催化劑。催化劑的活性及選擇性測試將O. 5g制備的催化劑放入固定床反應(yīng)器中進(jìn)行活性和選擇性測試，測試反應(yīng)溫度為80 450°C、空速約為lOOOOOtT1，模擬煙氣由Ν2、02、Ν0和NH3組成，其中NO 700ppm,NH3700ppm,023 5%(體積百分比)，N2為載氣。反應(yīng)溫度為220 450°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在85%以上，反應(yīng)溫度低于430°C時(shí)，N2O的生成量小于lOppm?？光c中毒性能測試通過浸潰法向3g制備的催化劑中負(fù)載0. Ilg硝酸鈉，經(jīng)450°C灼燒4h后再測試活性，反應(yīng)溫度為220 450°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在80%以上，反應(yīng)溫度低于430°C時(shí)，N2O的生成量小于lOppm。實(shí)施例4鈦基納米管的預(yù)處理鈦基納米管為陽極氧化法制得的二氧化鈦納米管，內(nèi)徑約為20nm，長度為I 7微米；將鈦基納米管置入過量乙醇溶液中常溫浸泡24h，抽濾后備用。寬溫核殼型脫硝催化劑的制備取2g預(yù)處理的二氧化鈦納米管，往其中加入0. 5g碳酸錳(用25mL水溶解)、1. 197g硫酸鈰銨(用25mL水溶解)常溫下攪拌浸潰16h，再加入
2.37g鎢酸氨和I. 23g硫酸亞鐵，常溫下攪拌浸潰4h，然后90°C下烘干，以25°C每分鐘的速率升溫至450°C焙燒6h得到寬溫核殼型脫硝催化劑。催化劑的活性及選擇性測試將0. 5g制備的催化劑放入固定床反應(yīng)器中進(jìn)行活性和選擇性測試，測試反應(yīng)溫度為80 450°C、空速約為lOOOOOtT1，模擬煙氣由N2、02、NO和NH3組成，其中NO 700ppm, NH3700ppm, 023 5% (體積百分比)，N2為載氣。反應(yīng)溫度為120 420°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在85%以上，反應(yīng)溫度低于310°C時(shí)，N2O的生成量小于5ppm?？规V中毒性能測試通過干混法向3g制備的催化劑中負(fù)載0. 2g硝酸鎂，經(jīng)450°C灼燒4h后再測試活性，反應(yīng)溫度為150 350°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在80%以上，反應(yīng)溫度低于31CTC時(shí)，N2O的生成量小于5ppm。實(shí)施例5鈦基納米管的預(yù)處理鈦基納米管為陽極氧化法制得的二氧化鈦納米管，內(nèi)徑約為20nm，長度為I 7微米；將鈦基納米管置入過量丙酮溶液中常溫下浸泡24h，抽濾后備用。中溫核殼型脫硝催化劑的制備取3. 046g預(yù)處理的二氧化鈦納米管，往其中加入
0.05mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳溶液、0. 27g硝酸亞鈰(用50mL水溶解)，常溫下攪拌浸潰12h，然后80°C下烘干，以10°C每分鐘的速率升溫至300°C焙燒5h得到中溫核殼型脫硝催化劑。催化劑的活性及選擇性測試將O. 5g制備的催化劑放入固定床反應(yīng)器中進(jìn)行活性和選擇性測試，測試反應(yīng)溫度為80 450°C、空速約為lOOOOOtT1，模擬煙氣由Ν2、02、Ν0和NH3組成，其中NO 700ppm,NH3700ppm,023 5%(體積百分比)，N2為載氣。反應(yīng)溫度為230 430°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在85%以上，反應(yīng)溫度低于400°C時(shí)，N2O的生成量小于lOppm。抗鉛中毒性能測試通過干混法向3g制備的中溫核殼型脫硝催化劑中負(fù)載0. 41g醋酸鉛，經(jīng)400°C灼燒3h后再測試活性，反應(yīng)溫度為230 430°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在80%以上，反應(yīng)溫度低于400°C時(shí)，N2O的生成量小于lOppm。實(shí)施例6鈦基納米管的預(yù)處理鈦基納米管為強(qiáng)堿水熱法制得的氫鈦酸納米管，內(nèi)徑為 3 5nm，外徑為7 15nm，長度為50 300nm ;將鈦基納米管置入過量二甲苯溶液中浸泡12h，抽濾后備用。中溫核殼型脫硝催化劑的制備取2g預(yù)處理的氫鈦酸納米管，往其中加入I. 2g乙酸猛(用20mL水溶解)、0. 3g硝酸鋪銨(用15mL水溶解)、0. 3g醋酸鋪(用15mL水溶解),常溫下攪拌浸潰12h，再加入I. 5g鑰酸銨，常溫下攪拌浸潰4h，然后80°C下烘干，以15°C每分鐘的速率升溫至350°C焙燒4h得到寬溫核殼型脫硝催化劑。催化劑的活性及選擇性測試將0. 5g制備的催化劑放入固定床反應(yīng)器中進(jìn)行活性和選擇性測試，測試反應(yīng)溫度為80 450°C、空速約為lOOOOOtT1，模擬煙氣由N2、02、NO和NH3組成，其中NO 700ppm, NH3700ppm, 023 5% (體積百分比)，N2為載氣。反應(yīng)溫度為120 400°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在85%以上，反應(yīng)溫度低于360°C時(shí)，N2O的生成量小于5ppm。抗鈉中毒性能測試通過浸潰法向3g制備的催化劑中負(fù)載0. Ilg硝酸鈉，經(jīng)350°C灼燒4h后再測試活性，反應(yīng)溫度為120 400°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在85%以上，反應(yīng)溫度低于360°C時(shí)，N2O的生成量小于5ppm。實(shí)施例7鈦基納米管的預(yù)處理鈦基納米管為強(qiáng)堿水熱法制得的鈦酸鉀納米管，內(nèi)徑為3 5nm，外徑為7 15nm，長度為50 300nm ;將鈦基納米管置入過量乙醇溶液中常溫浸泡36h,抽濾后備用。低溫核殼型脫硝催化劑的制備取2g預(yù)處理的鈦納米管，往其中加入SmL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸錳溶液、3. 12g碳酸錳(用17mL水溶解)、0. 06g硝酸亞鈰(用25mL水溶解)，常溫下攪拌浸潰12h，然后30°C下烘干，以10°C每分鐘的速率升溫至400°C焙燒6h得到低溫核殼型脫硝催化劑。催化劑的活性及選擇性測試將0. 5g制備的催化劑放入固定床反應(yīng)器中進(jìn)行活性和選擇性測試，測試反應(yīng)溫度為80 450°C、空速約為lOOOOOtT1，模擬煙氣由N2、02、NO和NH3組成，其中NO 700ppm, NH3700ppm, 023 5% (體積百分比)，N2為載氣。反應(yīng)溫度為80 200°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在85%以上，N2O的生成量小于lOppm?？光浿卸拘阅軠y試通過干混法向3g制備的催化劑中負(fù)載0. 14g硝酸鉀，經(jīng)400°C灼燒4h后再測試活性，反應(yīng)溫度為80 200°C時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在80%以上，N2O的生成量小于lOppm。
上述實(shí)施例中鈦、鋪、猛元素的摩爾數(shù)及相應(yīng)摩爾比如表I所示表I.鈦、鈰、錳元素的摩爾數(shù)及相應(yīng)摩爾比
權(quán)利要求
1.一種中低溫核殼型脫硝催化劑，其特征在于包括載體外殼和活性納米離子內(nèi)核；所述的載體外殼為鈦基納米管，所述的活性納米離子內(nèi)核為鈰的氧化物和錳的氧化物；所述的鈰的氧化物和錳的氧化物是由鈰的可溶性鹽和錳的可溶性鹽焙燒后生成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中低溫核殼型脫硝催化劑，其特征在于 所述的鈦基納米管的內(nèi)徑為2 25nm ； 所述的鈦基納米管為鈦酸鹽納米管、氫鈦酸納米管或二氧化鈦納米管中的一種或多種的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中低溫核殼型脫硝催化劑，其特征在于 所述的鈰的可溶性鹽為硝酸亞鈰、硝酸鈰銨、硫酸亞鈰、硫酸鈰銨和醋酸鈰中的至少一種； 所述的錳的可溶性鹽為硝酸錳、碳酸錳、乙酸錳和硫酸錳中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中低溫核殼型脫硝催化劑，其特征在于所述鈰的可溶性鹽和錳的可溶性鹽用量按照鈰元素和錳元素與鈦基納米管中鈦元素的摩爾比計(jì)算，鈰元素和猛元素二者之和與鈦元素的摩爾比為O. 02 O. 12: I。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中低溫核殼型脫硝催化劑，其特征在于所述的鈰的可溶性鹽和錳的可溶性鹽的鈰錳元素摩爾比為中溫區(qū)型> O. 5，低溫區(qū)型< O. 25，寬溫區(qū)型彡O. 25且彡O. 5 ;其中，中溫區(qū)型的溫度范圍約為200 450°C，低溫區(qū)型溫度范圍約為80 200°C，寬溫區(qū)型溫度范圍約為120 420°C。
6.權(quán)利要求I 5任一項(xiàng)所述的中低溫核殼型脫硝催化劑的制備方法,其特征在于包括如下步驟 (1)鈦基納米管的預(yù)處理用有機(jī)溶劑將鈦基納米管浸泡6小時(shí)以上； (2)中低溫核殼型脫硝催化劑的制備取一定量預(yù)處理的鈦基納米管、加入鈰的可溶性鹽溶液和錳的可溶性鹽溶液，將鈰元素和錳元素二者之和與鈦元素的摩爾比控制在O. 02 O. 12:1，并根據(jù)溫區(qū)要求控制鈰錳元素摩爾比，浸潰4 16小時(shí)，然后于30 90°C烘干，以程序升溫方式焙燒2 6小時(shí)，得到中低溫核殼型脫硝催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中低溫核殼型脫硝催化劑的制備方法，其特征在于 步驟(I)中所述的有機(jī)溶劑為丙酮、乙醇或二甲苯； 步驟(I)中所述的浸泡為在常溫下浸泡6 36小時(shí)； 步驟(2)中所述的浸潰為常溫?cái)嚢杞ⅲ? 步驟(2)中所述的程序升溫為以5 25°C /min升溫至300 460°C。
8.權(quán)利要求I 5任一項(xiàng)所述的中低溫核殼型脫硝催化劑在脫硝中的應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的中低溫核殼型脫硝催化劑在脫硝中的應(yīng)用，其特征在于所述的中低溫核殼型脫硝催化劑與助催化劑聯(lián)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的中低溫核殼型脫硝催化劑在脫硝中的應(yīng)用，其特征在于所述的助催化劑為氧化鐵、氧化鎢和氧化鑰中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中低溫核殼型脫硝催化劑及其制備方法與應(yīng)用，屬于大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域。其主要原料組成為鈦基納米管、鈰的可溶性鹽和錳的可溶性鹽，鈦基納米管構(gòu)成催化劑的載體外殼，鈰和錳的氧化物組成催化劑的活性納米粒子內(nèi)核。鈰元素和錳元素之和與鈦元素的摩爾比為0.02～0.12:1，鈰錳摩爾比＞0.5、＜0.25、位于0.25～0.5之間時(shí)該催化劑中溫、低溫和中低溫區(qū)的活性均較好。用有機(jī)溶劑對鈦基納米管進(jìn)行浸泡處理、加入鈰的可溶性鹽和錳的可溶性鹽浸漬，烘干，焙燒得到中低溫核殼型脫硝催化劑。該催化劑在工業(yè)爐窯尾氣和生物質(zhì)燃料電廠煙氣等固態(tài)有毒組分含量高的廢氣治理中具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號B01J23/34GK102941083SQ20121044509
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者岑超平, 陳雄波, 唐志雄, 曾環(huán)木, 陳志航, 陳定盛, 方平, 鐘佩怡, 唐子君 申請人:環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所