一种氮和钒共掺杂的改性二氧化钛催化剂的制备和使用方法技术

本发明专利技术公开了属于催化剂制备及使用技术领域的一种氮和钒共掺杂的改性二氧化钛催化剂的制备和使用方法。在溶胶－凝胶法制备二氧化钛的过程中加入氮源和钒源，水解后所得凝胶静置陈化、烘干，形成颗粒；再研磨、炭化，升温至６００～８００℃焙烧，得到不同掺杂量的混晶型二氧化钛催化剂。掺入金属离子影响电子－空穴对的复合，提高对可见光的利用率。本发明专利技术操作简单，易掌握，制备的氮和钒共掺杂改性二氧化钛光催化剂能大幅提高催化剂的可见光活性，可应用于化工行业的硫酸生产，冶炼行业的ＳＯ２尾气治理和燃煤、燃油锅炉的二氧化硫控制，酸雨的防治以及燃煤电厂烟气调节提高电除尘器的除尘效率等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂制备及使用
，特别涉及一种氮和钒共掺杂的改性二氧 化钛催化剂的制备和使用方法。
技术介绍
随着我国化肥及钛白粉、氢氟酸、柠檬酸等其他耗酸产业的快速发展，硫酸产业亦 发展迅速。硫酸生产过程中由于技术原因，SO2没有完全氧化成SO3K收成为硫酸，排放含 SO2尾气，产生硫酸产业污染大气环境的问题。我国自1951年成功研制钒催化剂并用于硫 酸生产后，相继开发出一系列低温钒催化剂、耐砷钒催化剂和宽温型钒催化剂。钒催化剂是 以V2O5为主活性组分、以碱金属的硫酸盐为助催化剂、以硅藻土为载体的多组分催化剂，通 称为钒-钾(钠)_硅体系催化剂。近年来由于载体硅藻土质量下滑以及长期没有进行新型 催化剂的研发，用传统技术生产的钒催化剂在使用中凸显出起燃温度较高、热稳定性较差 及总转化率达不到环保要求等问题。含铯催化剂中的铯能使催化剂中钒酸盐的熔点降低， 起燃温度可降低20 40°C，但转化器的气体温度仍然在395°C。纳米TiO2有较长的使用寿命，而且经过多次催化循环后，仍能保留大部分活性。但 是，TiO2目前在实际应用中仍存在很多困难，阻碍其应用的一个重要因素就是激发光波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种氮和钒共掺杂的改性二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)配制A溶液在快速搅拌的条件下将钛源从分液漏斗中滴入无水乙醇中，维持钛源与无水乙醇体积比为(3～4)∶8，混合生成浅黄色透明溶液，按照氮原子与钛原子的摩尔比为0.28～0.85称取氮源，再将氮源加入上述溶液中，得到A溶液；(2)配制B溶液将冰醋酸、高纯水加入到无水乙醇中，维持体积比冰醋酸∶高纯水∶无水乙醇为5∶(2～6)∶20，再按照钒原子与钛原子的摩尔比为0.001～0.12称取钒源，加入上述由冰醋酸、高纯水和无水乙醇配制的溶液中，得到B溶液；(3)待A溶液混合均匀，维持室温，将B溶液缓慢的滴加到A溶液中，完全混合后形成浅色溶胶，缓慢水解，继续搅拌，直到变成凝胶，停止搅拌；(4)将形成的凝胶用滤纸封口后室温静置陈化；(5)将陈化后的凝胶放入烘箱中烘干，形成颗粒；(6)将烘干后所得颗粒放入研钵中研磨，再置于箱式电阻炉中，炉内保证有空气进入，以10～20℃/min的升温速率缓慢升温至250℃，炭化半小时，继续升温至600～800℃焙烧，得到不同掺杂量的混晶型二氧化钛催化剂。2.根据权利要求1所述的一种氮和钒共掺杂的改性二氧化钛催化剂的制备方法，其特 征在于所述烘干温度为75 85°C。3.根据权利要求1所述的一种氮和钒共掺杂的改性二氧化钛催化剂的制备方法，其特 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淑勤，赵毅，郝丽香，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：13