类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及选择性催化还原催化剂技术领域，尤其是涉及类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，包括以下步骤：S1、将碳纳米管加入到去离子水中，超声分散处理后加入金属盐溶液，搅拌混匀；S2、向步骤S1混合后溶液中加入碱性溶液并置于水热合成釜中进行水热合成反应；S3、待步骤S2反应结束后冷却至室温，倒出上层清液，将余下悬浊液用溶剂离心分离，烘干得到水滑石粉体；S4、将步骤S3烘干后的水滑石粉体与TiO2混合，加入去离子水、粘结剂、成型助剂，混合均匀并形成膏料，经挤出、烘干、煅烧后，制得类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂。本发明专利技术的制备方法制备得到的催化剂，低温脱硝活性高，抗碱性金属中毒性能强。抗碱性金属中毒性能强。抗碱性金属中毒性能强。

【技术实现步骤摘要】
类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及选择性催化还原催化剂
，尤其是涉及类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]氮氧化物(NO
X
)作为目前大气中的主要污染物之一，是造成酸雨、臭氧层空洞、光化学烟雾等环境问题的主要原因，影响着环境生态系统与人类的健康，进行NO
X
污染源治理具有十分重大的现实意义。
[0003]选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂是目前最有效的脱硝技术，以钒钛系催化剂为主流的NO
X
治理手段已趋近于成熟，然而，对于非电行业的水泥、玻璃、钢铁等行业钒钛系催化剂由于低温催化效率低、抗碱金属性能弱等缺点，并不能达到十分理想的效果。因此，开发具有低温抗碱金属性能的催化剂，是SCR脱硝更广泛应用于非电行业的战略性发展方向。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，采用本专利技术的制备方法制备得到的类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂，低温脱硝活性高，抗碱性金属中毒性能强。
[0005]本专利技术的一个方面，提供一种类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1、将碳纳米管加入到去离子水中，超声分散处理后加入金属盐溶液，搅拌混匀；
[0007]S2、向步骤S1混合后溶液中加入碱性溶液并置于水热合成釜中进行水热合成反应；
[0008]S3、待步骤S2反应结束后冷却至室温，倒出上层清液，将余下悬浊液用溶剂离心分离，烘干得到水滑石粉体；
[0009]S4、将步骤S3烘干后的水滑石粉体与TiO2混合，加入去离子水、粘结剂、成型助剂，混合均匀并形成膏料，经挤出、烘干、煅烧后，制得类球型结构的超分子低温脱硝催化剂。
[0010]优选的，步骤S1中所述的碳纳米管包括：多壁碳纳米管、羟基化多壁碳纳米管中的任一种。
[0011]优选的，步骤S1中所述的金属盐溶液包括：醋酸镍、硝酸铁、醋酸锰中的一种或多种；进一步的，所述的金属盐溶液浓度为0.1～1mol/L。
[0012]优选的，步骤S1中所述的碳纳米管与金属盐溶液质量比为1:(200～1000)。
[0013]优选的，步骤S1中搅拌方式为磁力搅拌、搅拌桨搅拌中的任一种。
[0014]在一个具体实施方式中，步骤S1包括：将碳纳米管加入到去离子水中，超声分散1h，加入0.1～1mol/L金属盐溶液，60
‑
80℃搅拌1h。
[0015]优选的，步骤S2中所述的碱性溶液为碳酸氢钠、碳酸钠、尿素中的一种或多种。
[0016]优选的，步骤S2中所述的碱性溶液与步骤S1中所述的金属盐溶液质量比为1:1；进
一步的，所述的碱性溶液浓度为0.5～3mol/L。
[0017]在一个具体实施方式中，步骤S2包括：向步骤S1混合后溶液中加入0.5～3mol/L碱性溶液并置于水热合成釜中水热合成6
‑
24h，温度维持在90
‑
140℃。
[0018]优选的，步骤S3中所述的溶剂为去离子水、乙醇、乙二醇中的任一种。
[0019]优选的，步骤S3中的烘干温度在60
‑
90℃。
[0020]在一个具体实施方式中，步骤S3包括：待步骤S2反应结束后冷却至室温，倒出上层清液后将余下悬浊液用溶剂离心分离，而后于60
‑
90℃烘干得到水滑石粉体。
[0021]优选的，步骤S4中所述的粘结剂为凹凸棒土、陶土、海泡石中的一种或多种；所述的成型助剂为羟甲基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或多种。
[0022]优选的，步骤S4中所述的膏料，按质量分数计，包括：10％水滑石粉体、70％TiO2、10％去离子水、5％粘结剂和5％成型助剂。
[0023]在一个具体实施方式中，步骤S4包括：将步骤S3烘干后的水滑石粉体与TiO2混合，加入去离子水、粘结剂、成型助剂，混合均匀并形成膏料，经挤出、烘干，并于300～500℃煅烧1～5h后，制得类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂。
[0024]本专利技术的另一个方面，提供一种上述任一项所述的制备方法制备得到的类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂。
[0025]有益效果：
[0026](1)本专利技术中的类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂，采用水热合成法一步合成制备，制备方法简明、高效，催化剂在较低温度下即可具备较高的催化活性；
[0027](2)本专利技术使用碳纳米管作为载体，提升催化剂载体的比表面积和孔容，提高催化剂对于碱性金属、重金属等有害元素的吸附能力，从而提高催化剂抗中毒性能；
[0028](3)本专利技术技术整体工艺简单，成本低，所制备的类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂脱硝性能高，并且具备优良的机械性能和抗化学中毒性能，催化剂的工业适用性强，不仅适用于燃煤电厂，还适用于玻璃，水泥等非电行业的脱硝治理。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂的外观图片。
具体实施方式
[0031]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0032]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其
指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0033]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]一、实施例1
[0035]将多壁碳纳米管加入到去离子水超声1h，混入0.1mol/L的醋酸镍、硝酸铁(摩尔比3:1)，0.5mol/L碳酸钠，60℃搅拌1h，置于水热合成釜中水热合成12h，温度维持在120℃；待反应结束后冷却至室温，倒出上层清液后将余下悬浊液用溶剂去离子水离心分离，而后于60℃烘干得到水滑石粉体，与TiO2混合，加入去离子水、粘结剂、成型助剂，混合均匀并形成膏料，经挤出、烘干，并于30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.类球型结构的超分子低温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将碳纳米管加入到去离子水中，超声分散处理后加入金属盐溶液，搅拌混匀；S2、向步骤S1混合后溶液中加入碱性溶液并置于水热合成釜中进行水热合成反应；S3、待步骤S2反应结束后冷却至室温，倒出上层清液，将余下悬浊液用溶剂离心分离，烘干得到水滑石粉体；S4、将步骤S3烘干后的水滑石粉体与TiO2混合，加入去离子水、粘结剂、成型助剂，混合均匀并形成膏料，经挤出、烘干、煅烧后，制得类球型结构的超分子低温脱硝催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的碳纳米管包括：多壁碳纳米管、羟基化多壁碳纳米管中的任一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的金属盐溶液包括：醋酸镍、硝酸铁、醋酸锰中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的碳纳米管与金属盐溶液质量比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：高义博，纵宇浩，岳彦伟，马罗宁，李金珂，王虎，
申请(专利权)人：大唐南京环保科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：