【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于大气污染控制，具体涉及一种用于选择性催化氧化nh3的双贵金属复合氧化物催化剂的制备方法及应用。
技术介绍
1、氨气(nh3)是一种有毒的恶臭性气体，是引起土壤和地表水酸化以及水体富营养化的主要污染物。另外，对于氮氧化物(nox)的去除，以氨(nh3)为还原剂的scr工艺(即nh3-scr)在去除固定源和移动源氮氧化物中得到广泛的商业应用。在nh3-scr反应系统中，需要加入过量的氨气来达到nox的去除，而这些未反应的nh3会逃逸到大气中，对生态环境和人体健康造成危害。因此，去除nh3-scr反应中多余的nh3是很重要的。为适应对氨气减排的进一步要求，多种氨气去除技术已经被大量研究。目前，选择性催化氧化(sco)法是最受关注的技术之一。
2、催化剂是sco技术中高效、选择性的将nh3转化为n2的核心，目前用于nh3-sco的催化剂主要有分子筛催化剂，负载型贵金属催化剂和过渡金属催化剂。例如中国专利cn111068764a公开了一种柴油车尾气的nh3-sco催化剂制备方法，将co盐和cu盐通过浸渍法负载到beta分子筛上，该专利选用的过渡金属co和cu作为活性组分，而co本身具有毒性，容易造成二次污染，并且其低温活性较差，在300℃达到完全转化。另外，对于催化剂微观结构的研究也有很多，中国专利cn108514881a公开了一种纳米棒状结构的cu-ce催化剂，采用柠檬酸溶胶凝胶法制得具有丰富孔结构的纳米棒状cu-ce催化剂，该催化剂在230℃可以达到100％的nh3去除效率，但其特殊的纳米形貌导致其制备工艺相
3、为进一步探究具有较好低温活性的催化剂和简单易得的制备方法，对于贵金属催化剂的研究也越来越广泛。例如中国专利cn115445614a公开了一种选择性催化氧化nh3的贵金属-过渡金属复合催化剂的制备方法及应用，采用浸渍法将贵金属和过渡金属负载到载体上得到双金属复合催化剂，该催化剂制备方法简单易得且通过添加过渡金属降低贵金属的成本，但对于低温活性的提高效果并不显著。因此，为进一步解决上述缺点和问题，探索具有良好低温活性和高n2选择性的催化剂显得尤为重要。
4、对于贵金属催化剂，ag基催化剂由于其价格相对低廉，且催化活性具有明显优势而得到广泛研究。但传统ag基催化剂在低温时具有一定局限性，且在反应过程中不仅将nh3氧化成n2，而且还氧化成nox、n2o等副产物，导致n2选择性降低。因此，很多研究者对ag基催化剂进行改性研究(m.et al.appl.catal.b.2018,232,275-287)。等人研究了cu的添加对ag基催化剂活性和n2选择性的影响，通过调整银和铜在ag-cu/al2o3中的负载量，优化了其活性和选择性。结果表明ag能够提高cu/al2o3催化剂的低温活性，而cu的加入能改善ag/al2o3的低n2选择性，对反应有一定的促进作用。通过添加双金属活性组分，使得两种活性组分互相弥补，提高低温活性的同时保证高n2选择性。
5、本专利技术将湿浸渍与化学沉淀法相结合，利用两步法制备一种ag/pd-tio2的sco催化剂，以tio2为载体，活性组分pd首先引入到载体表面，随后将ag物种以共沉淀的方法加入pd-tio2中，提高催化剂低温活性及n2选择性。由于所用材料经济环保，无毒无害，且制备过程简单，易重复，应用范围广泛，所以具有良好的应用性。
6、本专利技术描述的方法是通过两步法将湿浸渍与化学沉淀法相结合，通过对贵金属的筛选发现，添加极少量的pd能够明显提高催化剂表面对nh3的吸附活化能力(即催化剂表面酸性)，在保证经济性的同时提高催化剂的性能。至今为止，尚无文献或专利报道该类银钯钛催化剂在sco反应中的应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种银钯钛双功能催化剂及其制备方法，该方法采用湿浸渍与化学沉淀相结合的方法，通过焙烧实现目标催化剂的制备。通过两步法控制催化剂结构，改善催化剂性能，提升催化剂低温活性。
2、对于该银钯钛催化剂的制备方法，主要包括以下步骤：
3、(1)首先称取pd的前驱体及载体，在去离子水中溶解或/和分散后混合，得到混合盐溶液，混合过程中可以使用超声、搅拌等手段，其中pd的添加量为载体的0.01～0.1wt％；
4、(2)将混合均匀的样品置于烘箱中烘干，温度为95～110℃；将混合后的样品转移至马弗炉中焙烧，焙烧温度在400～800℃，焙烧时间为3～6h，即可得到复合载体样品；
5、(3)称取复合载体分散或溶于去离子水中，过程中可以使用搅拌、水浴加热等手段，随后加入ag的前驱体，其中ag的添加量为复合载体的5～10wt％；
6、(4)利用氨水等沉淀剂对步骤(3)混合均匀的样品调节ph，使溶液ph值为8～12，将得到的沉淀物用去离子水洗涤、抽滤至溶液呈中性；
7、(5)将步骤(4)得到的样品置于烘箱中烘干，温度为95～110℃；将烘干后的样品转移至马弗炉中焙烧，焙烧温度在400～800℃，焙烧时间为3～6h，即可得到目标催化剂样品。
8、催化剂中各元素添加量可根据步骤(1)原料的添加量进行调节。
9、所述一种用于sco反应的银钯钛催化剂的制备方法，其特征在于：首先通过化学计量数称取原料，超声溶解后置于烘箱内烘干，后经400～800℃焙烧得到复合载体。
10、所述一种用于sco反应的银钯钛催化剂的制备方法，其特征在于：得到复合载体后，采用共沉淀法加入另一种活性组分，使两种活性组分在载体表面混合均匀，得到高分散粒子。
11、所述pd的前驱体可以是含pd盐类、pdo中的一种或几种，含pd盐类包括硝酸钯、硫酸钯、氯化钯等；
12、所述ag的前驱体可以是含ag盐类、ag2o的一种或几种，含ag盐类如硝酸银、氯化银等；
13、所述载体选自二氧化钛载体、硅胶载体、氧化铝载体中的一种或几种等。
14、为进一步保证固体溶解及混合程度，可在步骤(1)前驱体混合时加入有机分散剂，如peg等；其添加量与pd的摩尔比为：1：1～2。
15、本专利技术所得催化剂用于氨气的选择性催化氧化(nh3-sco)生成氮气，在低温100-320℃尤其150-250℃，nh3转化率增加，氮气选择性增加。
16、本专利技术具有如下优点：
17、1、本专利技术所用原料含量较低，制备简单，应用范围广泛，对环境及人体健康无毒无害；
18、2、本专利技术制备过程中采用两步法，将浸渍法与化学沉淀法相结合，增大前驱体混合程度，促进两种活性组分在载体表面的高分散，增加催化活性。
19、3、本专利技术制备的银钯钛催化剂具有良好的低温催化活性，且在一定温度范围内保持较高的n2选择性，在nh3排放控制领域具有良好的应用前景。
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1.一种负载型金属复合氧化物SCO催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的Pd的前驱体是含Pd盐类、PdO中的一种或几种，含Pd盐类选自硝酸钯、硫酸钯、氯化钯中的一种或几种；所述Ag的前驱体是Ag盐类、Ag2O的一种或几种，Ag盐类选自硝酸银、氯化银中的一种或几种。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)的前驱体溶解混合过程中加入有机分散剂，其添加量与Pd的摩尔比为：1：1～2。
4.按照权利要求3所述的一种用于SCO反应的银钯钛催化剂的制备方法，其特征在于，加入的有机分散剂为PEG。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)的搅拌过程采用常温搅拌。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，载体选自二氧化钛、硅胶、氧化铝中的一种或几种。
7.按照权利要求1所述的一种用于SCO反应的银钯钛催化剂的制备方法，其特征在于，调节pH的沉淀剂选自氨水、氢氧化钠、碳酸氢钠。
8.按照权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的负载
9.按照权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的负载型金属复合氧化物SCO催化剂的应用，用于氨气的选择性催化氧化(NH3-SCO)生成氮气。
10.按照权利要求9所述的应用，，在低温100-320℃尤其150-250℃，NH3转化率增加，氮气选择性增加。
...【技术特征摘要】
1.一种负载型金属复合氧化物sco催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的pd的前驱体是含pd盐类、pdo中的一种或几种，含pd盐类选自硝酸钯、硫酸钯、氯化钯中的一种或几种；所述ag的前驱体是ag盐类、ag2o的一种或几种，ag盐类选自硝酸银、氯化银中的一种或几种。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)的前驱体溶解混合过程中加入有机分散剂，其添加量与pd的摩尔比为：1：1～2。
4.按照权利要求3所述的一种用于sco反应的银钯钛催化剂的制备方法，其特征在于，加入的有机分散剂为peg。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李坚，李双叶，郭瑞雪，蔡建宇，樊星，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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