一种高效烟气脱硫脱硝催化剂的制备方法技术

一种高效烟气脱硫脱硝催化剂的制备方法，以低成本天然埃洛石纳米管（HNTs）为载体，以钛酸丁酯、硝酸镍、硝酸钴和硝酸铯为前驱物，在载体表面原位合成纳米二氧化钛（TiO

Method for preparing high-efficiency desulfurizing and denitration catalyst for flue gas

A method for preparing high-efficiency flue gas desulfurization denitration catalyst, with low cost halloysite nanotubes (HNTs) as the carrier, with tetrabutyl titanate, nickel nitrate, cobalt nitrate and cesium nitrate as the precursor, the in situ synthesis of nanometer TiO2 surface carrier (TiO

【技术实现步骤摘要】
一种高效烟气脱硫脱硝催化剂的制备方法
本专利技术涉及烟气脱硫脱硝催化剂的制备，特别是一种高效、廉价、过渡金属负载型脱硫脱硝催化剂的制备方法。
技术介绍
二氧化硫、氮氧化物是主要的大气污染物之一，是酸雨、酸雾形成的元凶，与碳氢化合物共同作用形成光化学烟雾，对人类生命健康具有严重的威胁。对燃煤烟气及机动车尾气中二氧化硫和氮氧化物的脱除是目前我国大气污染控制的主要任务。其中选择性催化还原法（SelectiveCatalyticReduction，SCR）烟气脱硝技术是应用最多、最有成效的一种烟气脱硝技术，而催化剂制备是关键之一。SCR脱硝催化剂目前广泛研究的主要为贵金属催化剂、离子交换分子筛催化剂、炭基催化剂和金属氧化物催化剂。其中贵金属（如Pt、Pb、Rh、Ru等）负载于氧化铝催化剂，以CO和H2或碳氢化合物为还原剂，脱硝效率最高，然而高成本限制了其广泛应用，目前多作为三效催化剂用于柴油机尾气排放控制。但其高效的脱硝低温活性和抗硫性，使其具备用于燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的广阔前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在问题，提供一种高效、廉价、过渡金属负载型脱硫脱硝催化剂的制备方法，该制备方法反应条件温和、工艺简单，所得催化剂同时脱硫脱硝性能好，价格低廉。本专利技术的技术方案：一种高效烟气脱硫脱硝催化剂的制备方法，以低成本天然埃洛石纳米管（HNTs）为载体，以钛酸丁酯、硝酸镍、硝酸钴和硝酸铯为前驱物，在载体表面原位合成纳米二氧化钛（TiO2），然后经过浸渍、干燥、煅烧、氢还原等工序，在复合载体表面生成金属镍（Ni）、四氧化三钴（Co3O4）和氧化铯（Cs2O）催化活性中心，具体包括如下步骤：1）将天然埃洛石纳米管除铁后，置于乙醇与水的混合溶液；2）将一定量钛酸丁酯溶于乙醇溶液，磁力搅拌下加入1）中溶液，继续搅拌，然后过滤、干燥，即在埃洛石表面生成锐钛矿型纳米二氧化钛；3）将2）中所得埃洛石/二氧化钛复合粉末置于硝酸镍、硝酸钴和硝酸铯混合溶液中浸渍，然后干燥、煅烧，最后氢气还原，即得Ni-Co3O4-Cs2O/TiO2-HNTs。所述催化剂的载体为天然埃洛石纳米管（HNTs）。所述催化剂复合载体为TiO2-HNTs，其中TiO2为锐钛矿型。所述催化活性中心成分为Ni-Co3O4-Cs2O。所述催化活性中心成分为Ni-Co3O4-Cs2O，其中Ni含量为0.1%～10%，Co3O4的含量为0.1%～5%，Cs2O的含量为0.1%～5%。本专利技术的优点是：埃洛石纳米管价格低廉，具有长径比高的尺寸优势，可高度分散催化中心，防止催化剂烧结和结构坍塌；锐钛型二氧化钛具有结构稳定和抗硫作用；单质镍具有解离氢键的催化作用，亦具有代替贵金属在CO、氢气或碳氢化合物存在下脱硝抗硫性；四氧化三钴具有提高晶格氧传递效率和抗硫性作用；氧化铯具有促进二氧化硫氧化，达到脱除二氧化硫的目的，且可避免生成硫酸铵堵塞催化剂。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步说明，但是它们并不是对本专利技术作任何限制。这里仅指出，本专利技术中使用的试剂和测试设备除特别标明出处之外，均为市售的通用产品。实施例1。一种高效烟气脱硫脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：1）将5g天然埃洛石纳米管酸洗，再水洗至中性，置于200ml体积比为1:1的乙醇与水混合溶液，并用2%稀硝酸调pH为4左右；2）将5ml钛酸丁酯溶于20ml乙醇溶液，磁力搅拌下加入1）中溶液，连续搅拌3h后，80℃干燥24h，即在埃洛石表面生成锐钛矿型纳米二氧化钛；3）然后将2）中所得埃洛石/二氧化钛复合粉末置于浓度均为0.5%的硝酸镍、硝酸钴和硝酸铯混合溶液中浸渍6h，然后80℃干燥6h，再500℃煅烧6h，最后氢气条件下200℃还原3h，即得Ni-Co3O4-Cs2O/TiO2-HNTs，其中Ni含量为0.8%，Co3O4的含量为1.6%，Cs2O的含量为0.5%。实施例2。一种高效烟气脱硫脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：1）将3g天然埃洛石纳米管酸洗，再水洗至中性，置于200ml体积比为1:1的乙醇与水混合溶液，并用2%稀硝酸调pH为4左右；2）将10ml钛酸丁酯溶于30ml乙醇溶液，磁力搅拌下加入1）中溶液，连续搅拌3h后，80℃干燥24h，即在埃洛石表面生成锐钛矿型纳米二氧化钛；3）然后将2）中所得埃洛石/二氧化钛复合粉末置于含0.5%的硝酸镍、0.8%硝酸钴和0.3%硝酸铯混合溶液中浸渍6h，然后80℃干燥6h，再500℃煅烧6h，最后氢气条件下200℃还原3h，即得Ni-Co3O4-Cs2O/TiO2-HNTs，其中Ni含量为0.6%，Co3O4的含量为2.2%，Cs2O的含量为0.3%。实施例3。一种高效烟气脱硫脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：1）将8g天然埃洛石纳米管酸洗，再水洗至中性，置于200ml体积比为1:1的乙醇与水混合溶液，并用2%稀硝酸调pH为4左右；2）将6ml钛酸丁酯溶于20ml乙醇溶液，磁力搅拌下加入1）中溶液，连续搅拌3h后，80℃干燥24h，即在埃洛石表面生成锐钛矿型纳米二氧化钛；3）然后将2）中所得埃洛石/二氧化钛复合粉末置于含1.5%的硝酸镍、0.5%的硝酸钴和0.8%的硝酸铯混合溶液中浸渍6h，然后80℃干燥6h，再500℃煅烧6h，最后氢气条件下200℃还原3h，即得Ni-Co3O4-Cs2O/TiO2-HNTs，其中Ni含量为2.5%，Co3O4的含量为1.2%，Cs2O的含量为0.3%。本专利技术公开一种高效烟气脱硫脱硝催化剂的制备方法，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变工艺路线等环节实现，尽管本专利技术的方法已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本
技术实现思路
与范围内对本文所述的方法进行改动或重新组合，来实现最终结果。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术的内容和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效烟气脱硫脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：以低成本天然埃洛石纳米管（HNTs）为载体，以钛酸丁酯、硝酸镍、硝酸钴和硝酸铯为前驱物，在载体表面原位合成纳米二氧化钛（TiO

【技术特征摘要】
1.一种高效烟气脱硫脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：以低成本天然埃洛石纳米管（HNTs）为载体，以钛酸丁酯、硝酸镍、硝酸钴和硝酸铯为前驱物，在载体表面原位合成纳米二氧化钛（TiO2），然后经过浸渍、干燥、煅烧、氢还原等工序，在复合载体表面生成金属镍（Ni）、四氧化三钴（Co3O4）和氧化铯（Cs2O）催化活性中心，具体包括如下步骤：1）将0.1～10g天然埃洛石纳米管酸洗，再水洗至中性，置于200ml体积比为1:1的乙醇与水混合溶液，并用2%稀硝酸调pH为4左右；2）将1～10ml钛酸丁酯溶于20ml乙醇溶液，磁力搅拌下加入1）中溶液，连续搅拌3h后，80℃干燥24h，即在埃洛石表面生成锐钛矿型纳米二氧化钛；3）然后将2）中所得埃洛石/二氧化钛复合粉末置于含0.1%～10%的硝酸镍、0.1%～10%的硝酸钴和0.1%～10%的硝酸铯混合溶液中浸渍6h，然后80℃干燥6h，再50...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晋刚，
申请(专利权)人：天津市英派克石化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12