一种核壳催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种核壳催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术制备得到的核壳催化剂以Fe3O4为核，TiO2为保护性壳层，该核壳催化剂可用于烟气催化氧化脱硝领域；本发明专利技术的核壳催化剂，具有较高的比表面积和优异的孔结构以及较高的磁饱和强度。核与壳之间存在着较强相互作用，主要体现在两相之间的电子转移产生更多的Fe

【技术实现步骤摘要】
一种核壳催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于烟气脱硫脱硝
，尤其涉及一种核壳催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]燃煤电厂和垃圾焚烧电厂排放的大量NOx会造成酸雨、光化学烟雾和PM 2.5污染，危害生态环境和人类健康。目前主流的脱硝方法为选择性催化还原(SCR)，但SCR技术具有系统复杂、易产生氨泄漏导致设备堵塞、投资与运行成本高等问题。所以有必要开发一种低成本和高效率的NOx脱除技术。
[0003]现有的研究中，核壳结构催化剂被证实具有优异的催化性能。核壳结构是指通过化学或物理手段对纳米粒子进行表面异性物质包覆，一般由中心的核体以及包覆在外部的壳层组成。壳层的包覆可以形成封闭的内部微环境以富集反应物，提高反应速率。壳层对核层的活性成分还具有保护作用，大大提高了催化剂的稳定性，防止催化剂发生团聚，延长催化剂寿命。目前核壳结构材料已广泛应用于光催化、电催化、燃料电池等领域，在烟气脱硫脱硝领域主要应用于SCR催化剂。
[0004]现有技术提出的MnOx
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CeO2@TiO2核壳催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核壳催化剂，其特征在于，包括Fe3O4核层以及包覆于所述Fe3O4核层外的TiO2壳层。2.如权利要求1所述的核壳催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将Fe3O4置于容器内，然后加入醇溶剂和乙腈，分散后，加入氨水，搅拌，得到第一混合物；将钛酸四丁酯加入至醇溶剂中，搅拌得到第二混合物；将第二混合物滴入至第一混合物中，于40～50℃下搅拌，固液分离后，得到核壳催化剂。3.如权利要求2所述的核壳催化剂的制备方法，其特征在于，所述Fe3O4的制备方法包括以下步骤：将Fe
2+
盐加入至酸溶液中，得到金属离子溶液；将金属离子溶液加入至第一碱液中，在惰性气体保护下，于80～100℃下加热搅拌，固液分离后，即得Fe3O4。4.如权利要求2所述的核壳催化剂的制备方法，其特征在于，所述醇溶剂包括乙醇和/或甲醇；和/或，所述核壳催化剂中Fe3O4与TiO2的摩尔比为1:(1～3)。5.如权利要求2所述的核壳催化剂的制备方法，其特征在于，所述将Fe3O4置于容器内，然后加入醇溶剂和乙腈，分散后，加入氨水的步骤中，Fe3O4、醇溶剂、乙腈、氨水的质量体积比为(0.2～0.6)g:(140～160)mL:(40～60)mL:(2～5)mL，氨水的质量分数为25～30％。6.如权利要求2所述的核壳催化剂的制备方法，其特征在于，Fe3O4中铁与钛酸四丁酯中钛的摩尔比为1:(1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贲，孙路石，杨武，刘丰，贝雷，卢腾飞，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：