一种大比表面铈钛复合氧化物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大比表面铈钛复合氧化物的制备方法，先通过水热法制备好铈前驱体，再将铈前驱体加入到钛源和表面活性剂的混合液中打浆分散均匀，然后将浆料装坩埚中经灼烧后得到粉状铈钛复合氧化物。本发明专利技术工艺过程简单，产品具有大比表面积，高温热稳定性好，可用于机动车尾气及工业废气净化NOX。

【技术实现步骤摘要】
一种大比表面铈钛复合氧化物的制备方法
本专利技术属于材料制备
，具体涉及一种大比表面铈钛复合氧化物的制备方法。
技术介绍
氮氧化物(NOX)是主要的大气污染物，它是引起酸雨、光化学烟雾以及雾霾等恶劣天气的重要元凶之一。氮氧化物主要排放来源于固定源(如大型燃煤电厂的烟气)和移动源(如机动车尾气)。我国经济迅猛发展，以煤为主要原料的能源格局和快速发展的汽车工业，直接导致近几年我国氮氧化物排放量急剧增长，其治理已经刻不容缓。在NOX控制技术中，以NH3为还原剂选择性还原NOX技术(即NH3-SCR技术)，是目前固定源及移动源脱硝最有效的方法。目前工业化应用的NH3-SCR催化剂主要是钒钛基(V2O5-WO3(MOO3)/TiO2)，其工作温度一般为300～400℃。传统的钒钛基SCR催化剂存在着很多不足，如活性组分V2O5有毒、操作窗口较窄、高温时生产大量温室气体N2O、高温热稳定性差等。这些不足制约了该类催化剂在实际燃煤电厂烟气和机动车尾气净化中的应用。因此，研究开发环境友好、高选择性和高热稳定性的NH3-SCR催化剂具有实际的生产价值。氧化铈对钛基催化剂改性，能够提高TiO2的比表面积和机械强度，还能大大提高催化剂的氧化还原性能和热稳定性，从而改善催化剂在固定源及移动源脱硝性能。
技术实现思路
本专利技术提出了一种大比表面铈钛复合氧化物的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种大比表面铈钛复合氧化物的制备方法，包括以下步骤：(1)往反应釜中加入二分之一的纯水，加入铈源搅拌溶清，配制成铈离子浓度0.1～0.3mol/L的铈盐溶液；(2)向铈盐溶液中加入沉淀剂A，搅拌溶清，调整溶液酸度至0.15～0.35mol/L；(3)往反应釜中继续加入纯水，配制成铈离子浓度0.05～0.15mol/L的混合溶液；(4)密闭好反应釜，经过4～6h加热到温度120～150℃，压力0.10～0.20MPa，保持反应15～25h；(5)保温结束后，泄压至常压，待温度降至60℃以下，加入沉淀剂B，控制PH在8～10得到沉淀物；(6)沉淀物经过滤，洗涤，得到前驱体；(7)打浆机中先加入表面活性剂及钛源，再加入前驱体继续分散均匀，分散时间为20～40分钟；(8)浆料装坩埚经灼烧后得到粉状的大比表面积铈钛复合氧化物。在本专利技术的大比表面铈钛复合氧化物的制备方法中，步骤(1)中所述的铈源为硝酸铈、硝酸铈铵、氯化铈、硫酸铈、醋酸铈中的任意一种，反应釜为搪瓷反应釜，承受压力为0.3Mpa。在本专利技术的大比表面铈钛复合氧化物的制备方法中，步骤(2)中所述的沉淀剂A为尿素、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铵中的任意一种或多种。在本专利技术的大比表面铈钛复合氧化物的制备方法中，步骤(5)中所述的沉淀剂B为氢氧化钠、氨水、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铵中的任意一种或多种。在本专利技术的大比表面铈钛复合氧化物的制备方法中，步骤(6)中的过滤采用板框压滤装置，洗涤是用纯水洗涤至洗涤液电导率小于10ms/cm。在本专利技术的大比表面铈钛复合氧化物的制备方法中，步骤(7)中的打浆机采用卧式螺旋打浆机。在本专利技术的大比表面铈钛复合氧化物的制备方法中，步骤(7)中所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、丁醚、饱和脂肪酸中的任意一种或多种，钛源为四氯化钛、钛酸四正丁酯、四异丙醇钛、柠檬酸钛中的任意一种。在本专利技术的大比表面铈钛复合氧化物的制备方法中，步骤(7)所述表面活性剂质量为步骤(1)所述铈源中氧化铈质量的0.4～0.8倍。在本专利技术的大比表面铈钛复合氧化物的制备方法中，步骤(8)中的灼烧温度为400～550℃，时间为4～6h。在本专利技术的大比表面铈钛复合氧化物的制备方法中，步骤(8)中得到的粉状的大比表面积铈钛复合氧化物新鲜比表面积大于130m2/g，粒度D50:6～12um，铈钛复合氧化物的重量百分含量为氧化铈70～97％、二氧化钛3～30％。实施本专利技术的这种大比表面铈钛复合氧化物的制备方法，具有以下有益效果：(1)本专利技术生产工艺简单，设备简单，环境友好，可实现大规模批量生产；(2)本专利技术制备的铈钛复合氧化物为粉体，流动性非常好，不需要再次粉碎处理，可直接使用，可用于机动车尾气及工业废气净化；(3)本专利技术制备的铈钛复合氧化物新鲜比表面积大，高温热稳定性好，并且具备良好的低温活性。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1一种大比表面铈钛复合氧化物的制备方法，包括以下步骤：(1)往反应釜中加入二分之一的纯水，加入铈源搅拌溶清，配制成铈离子浓度0.1～0.3mol/L的铈盐溶液；(2)向铈盐溶液中加入沉淀剂A，搅拌溶清，调整溶液酸度至0.15～0.35mol/L；(3)往反应釜中继续加入纯水，配制成铈离子浓度0.05～0.15mol/L的混合溶液；(4)密闭好反应釜，经过4～6h加热到温度120～150℃，压力0.10～0.20MPa，保持反应15～25h；(5)保温结束后，泄压至常压，待温度降至60℃以下，加入沉淀剂B，控制PH在8～10得到沉淀物；(6)沉淀物经过滤，洗涤，得到前驱体；(7)打浆机中先加入表面活性剂及钛源，再加入前驱体继续分散均匀，分散时间为20～40分钟；(8)浆料装坩埚经灼烧后得到粉状的大比表面积铈钛复合氧化物。其中，步骤(1)中的铈源为硝酸铈、硝酸铈铵、氯化铈、硫酸铈、醋酸铈中的任意一种，反应釜为搪瓷反应釜，承受压力为0.3Mpa。步骤(2)中的沉淀剂A为尿素、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铵中的任意一种或多种。步骤(5)中的沉淀剂B为氢氧化钠、氨水、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铵中的任意一种或多种。步骤(6)中的过滤采用板框压滤装置，洗涤是用纯水洗涤至洗涤液电导率小于10ms/cm。步骤(7)中的打浆机采用卧式螺旋打浆机，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、丁醚、饱和脂肪酸中的任意一种或多种，钛源为四氯化钛、钛酸四正丁酯、四异丙醇钛、柠檬酸钛中的任意一种，步骤(7)表面活性剂质量为步骤(1)铈源中氧化铈质量的0.4～0.8倍。步骤(8)中的灼烧温度为400～550℃，时间为4～6h，得到的粉状的大比表面积铈钛复合氧化物新鲜比表面积大于130m2/g，粒度D50:6～12um，铈钛复合氧化物的重量百分含量为氧化铈70～97％、二氧化钛3～30％，本专利技术制备的大比表面积铈钛复合氧化物，新鲜比表面积大，高温热稳定性好。新鲜比表面积大于130m2/g，800℃老化3h后的比表面积大于50m2/g，900℃老化5h后的比表面积大于20m2/g。本专利技术的工业生产方法，先通过水热法制备好铈前驱体，再将前驱体加入到钛源及表面活性剂混合液中打浆分散均匀后灼烧制备的粉状大比表面积铈钛复合氧化物，产品高温热稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大比表面铈钛复合氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)往反应釜中加入二分之一的纯水，加入铈源搅拌溶清，配制成铈离子浓度0.1～0.3mol/L的铈盐溶液；/n(2)向铈盐溶液中加入沉淀剂A，搅拌溶清，调整溶液酸度至0.15～0.35mol/L；/n(3)往反应釜中继续加入纯水，配制成铈离子浓度0.05～0.15mol/L的混合溶液；/n(4)密闭好反应釜，经过4～6h加热到温度120～150℃，压力0.10～0.20MPa，保持反应15～25h；/n(5)保温结束后，泄压至常压，待温度降至60℃以下，加入沉淀剂B，控制PH在8～10得到沉淀物；/n(6)沉淀物经过滤，洗涤，得到前驱体；/n(7)打浆机中先加入表面活性剂及钛源，再加入前驱体继续分散均匀，分散时间为20～40分钟；/n(8)浆料装坩埚经灼烧后得到粉状的大比表面积铈钛复合氧化物。/n

【技术特征摘要】
1.一种大比表面铈钛复合氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)往反应釜中加入二分之一的纯水，加入铈源搅拌溶清，配制成铈离子浓度0.1～0.3mol/L的铈盐溶液；
(2)向铈盐溶液中加入沉淀剂A，搅拌溶清，调整溶液酸度至0.15～0.35mol/L；
(3)往反应釜中继续加入纯水，配制成铈离子浓度0.05～0.15mol/L的混合溶液；
(4)密闭好反应釜，经过4～6h加热到温度120～150℃，压力0.10～0.20MPa，保持反应15～25h；
(5)保温结束后，泄压至常压，待温度降至60℃以下，加入沉淀剂B，控制PH在8～10得到沉淀物；
(6)沉淀物经过滤，洗涤，得到前驱体；
(7)打浆机中先加入表面活性剂及钛源，再加入前驱体继续分散均匀，分散时间为20～40分钟；
(8)浆料装坩埚经灼烧后得到粉状的大比表面积铈钛复合氧化物。


2.根据权利要求1所述的大比表面铈钛复合氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的铈源为硝酸铈、硝酸铈铵、氯化铈、硫酸铈、醋酸铈中的任意一种，反应釜为搪瓷反应釜，承受压力为0.3Mpa。


3.根据权利要求1所述的大比表面铈钛复合氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的沉淀剂A为尿素、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铵中的任意一种或多种。


4.根据权利要求1所述的大比表面铈钛复合氧化物的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶俊，陈文慷，刘海，
申请(专利权)人：江西国瓷博晶新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36