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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂,具体涉及一种低温掺杂型铈基抗硫scr催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、自1952年提出氮氧化物会导致光化学烟雾形成的概念以来,人们对氮氧化物(nox)的排放关注日益增加。研究表明,氮氧化物会导致光化学烟雾、酸雨和温室效应等环境问题的产生。选择性催化还原(scr)技术是目前最有效的去除nox的技术之一,催化剂是其工艺核心。目前商用v2o5-wo3(moo3)/tio2催化剂已在火力发电厂成功实现nox减排,但其在在工业硅、钢铁、水泥、玻璃等非电行业低温烟气nox控制技术方面效果并不理想。非电行业复杂烟气环境(低温、高硫、高湿)对催化剂的低温活性以及抗中毒性能提出严格的要求,开发一种可以适用于非电行业烟气脱硝的低温抗硫scr催化剂至关重要。
2、在众多金属氧化物催化剂中,铈基催化剂因其优异的储氧/释氧性能而备受研究者们的关注。研究表明铈氧化物的氧化价态、晶型结构和微观形貌对催化剂的低温脱硝性能有重要影响。其中氧化价态高和比表面积大的铈氧化物具有优异的低温脱硝性能,如ceo2纳米棒就表现出良好的低温脱硝性能。但同时,铈基脱硝催化剂普遍存在抗硫性能较差等缺点,在含硫烟气中ceo2容易转化为硫酸铈导致催化剂失活。为优化铈氧化物脱硝催化剂的低温催化脱硝性能,同时提高其抗硫性能,需要进一步对其结果进行改性。探究一种简单有效的改性方法,并制备出低温具有高活性和强抗硫的铈基脱硝催化剂具有极强的实际应用前景。
技术实现思路
1、(一)专利技术目的
2、本
3、(二)技术方案
4、(1)一种低温掺杂型铈基抗硫scr催化剂,其特征在于,所述scr催化剂以铈氧化物为基底,通过引入其他金属离子在保证铈氧化物活性不降低的前提下提高铈氧化物的抗硫性能,实现低温高活性强抗硫铈基催化剂的研发:
5、所述掺杂金属离子选用w、mo、co、sn中的一种或几种,基底铈氧化物的质量记为100wt%,所述掺杂金属离子的总质量比例为1%-10%。
6、(2)本专利技术提供了一种如(1)所述scr催化剂的制备方法,具体为水热法,所述制备方法包括以下步骤:
7、①将一定量的可溶性铈盐加入去离子水中,搅拌溶解制备前驱体溶液,记为a液;
8、②将一定量的可溶性掺杂金属盐加入去离子水中,搅拌溶解制备前驱体溶液,记为b液;
9、③将一定量的模板剂或氧化剂加入去离子水中,搅拌溶解制备前驱体溶液,记为c液;
10、④将溶液b倒入溶液a中,混合搅拌均匀后加入溶液c,混合均匀后转移至水热反应釜中在一定温度下水热一定时间;
11、⑤待水热反应结束降温后,将产物从水热反应釜中取出,抽滤洗涤后将得到的固体在烘箱中干燥12h后焙烧得到最终产品。
12、进一步地,所述步骤①中可溶性铈盐为氯化铈、硝酸铈和乙酸铈中的一种或几种,所述步骤②中可溶性掺杂金属离子为w、mo、co、sn中的一种或多种,对应的金属盐分别为偏钨酸铵、七钼酸铵、硝酸钴和硫酸锡。
13、进一步地,所述步骤②中添加的所述掺杂金属离子的总质量比例为步骤①中铈氧化物理论产量的1%-10%,优选为3%-7%。
14、进一步地,所述步骤③中模板剂或氧化剂为硫酸铵、过硫酸铵和高锰酸钾中的一种或几种。
15、进一步地,所述步骤④中水热温度为100-180℃,水热时间为12-24h。
16、进一步地,所述步骤⑤中抽滤洗涤完成的指标为ph≥6,优选为ph=7。
17、进一步地,所述步骤⑤中烘干温度为80-110℃,焙烧温度为350-450℃,焙烧时间为3-5h。
18、(三)有益效果
19、本专利技术提供一种低温掺杂型铈基抗硫scr催化剂制备方法,铈离子在氧化剂或模板剂的作用下生成晶粒并逐渐成长的过程中配位引入其他金属离子,促使其他金属离子以骨架掺杂的形式存在于铈氧化物晶格中,价态/离子半径不同的掺杂金属离子导致铈离子价态以及铈氧化物晶格参数等发生变化,从而改变其物化性质,最终影响其脱硝效率和抗硫性能。通过筛选掺杂金属离子的种类及其掺杂比例得到最终具有低温高活性和强抗硫性能的掺杂型铈基脱硝催化剂。
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1.一种低温掺杂型铈基抗硫SCR催化剂,其特征在于,所述SCR催化剂以铈氧化物为基底,通过引入其他金属离子在保证铈氧化物活性不降低的前提下提高铈氧化物的抗硫性能,实现低温高活性强抗硫铈基催化剂的研发:
2.本专利技术提供了一种如(1)所述SCR催化剂的制备方法,具体为水热法,所述制备方法包括以下步骤:
3.进一步地,所述步骤①中可溶性铈盐为氯化铈、硝酸铈和乙酸铈中的一种或几种,所述步骤②中可溶性掺杂金属离子为W、Mo、Co、Sn中的一种或多种,对应的金属盐分别为偏钨酸铵、七钼酸铵、硝酸钴和硫酸锡。
4.进一步地,所述步骤②中添加的所述掺杂金属离子的总质量比例为步骤①中铈氧化物理论产量的1%-10%,优选为3%-7%。
5.进一步地,所述步骤③中模板剂或氧化剂为硫酸铵、过硫酸铵和高锰酸钾中的一种或几种。
6.进一步地,所述步骤④中水热温度为100-180℃,水热时间为12-24h。
7.进一步地,所述步骤⑤中抽滤洗涤完成的指标为pH≥6,优选为pH=7。
8.进一步地,所述步骤⑤中烘干温度为80-1
...【技术特征摘要】
1.一种低温掺杂型铈基抗硫scr催化剂,其特征在于,所述scr催化剂以铈氧化物为基底,通过引入其他金属离子在保证铈氧化物活性不降低的前提下提高铈氧化物的抗硫性能,实现低温高活性强抗硫铈基催化剂的研发:
2.本发明提供了一种如(1)所述scr催化剂的制备方法,具体为水热法,所述制备方法包括以下步骤:
3.进一步地,所述步骤①中可溶性铈盐为氯化铈、硝酸铈和乙酸铈中的一种或几种,所述步骤②中可溶性掺杂金属离子为w、mo、co、sn中的一种或多种,对应的金属盐分别为偏钨酸铵、七钼酸铵、硝酸钴和硫酸锡。<...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐幸福,陈俊逍,
申请(专利权)人:上海复翼环保科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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