本发明专利技术公开了一种Mn-Ti氧化物体系低温选择性催化还原催化剂的制备方法，该方法包括如下步骤：在搅拌条件下，将钛酸正丁酯加入到丙烯酸中混匀，然后加入硝酸锰和溶剂，搅拌形成均相溶液；所述钛酸正丁酯和硝酸锰的摩尔比为10:1~10:6，且钛酸正丁酯和硝酸锰的总和与丙烯酸的摩尔比为1:5~1:1；经通氮除氧，加入引发剂引发聚合得到固体聚丙烯酸盐；并将固体聚丙烯酸盐干燥、热解后，研磨得到Mn-Ti氧化物粉体。本发明专利技术方法操作易于控制，便于实施，制备的聚合物前驱体中的金属离子可在离子级水平混合均匀，用该聚合物前驱体烧结制备的Mn-Ti氧化物粉体粒径可达到纳米级且分布范围较窄，在低温烟气SCR脱硝反应催化剂领域具有较好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于物理化学领域，具体涉及一种。
技术介绍
固定源的氮氧化物(NOx)的处理方法很多，选择性催化还原(SCR)法因其效率和性价比较高，成为火电厂烟气脱硝的主流技术。但目前使用的选择性催化还原NOx的V-W-Ti系列催化剂所需反应温度较高，一般要求控制在573飞73K。为避免重复加热烟气，则须将SCR装置置于脱硫除尘之前，但这样，烟气中的SO2和粉尘会产生不同程度的催化剂失活现象，缩短催化剂的寿命；将SCR装置置于脱硫除尘装置之后虽可延长催化剂寿命，但由于 脱硫除尘后烟气温度一般都低于433K，又须对烟气重复加热，大大增加脱硝成本；并且，将SCR装置安装在已投用的锅炉上，还必须对除尘器和脱硫装置等设备进行较大的改造，大幅增加投资费用；因此，开发一种低温(< 423K)选择性催化还原催化剂(亦可称低温SCR催化齐U)十分必要。根据国外报导证实MnOx在NCHNH3反应系统有较高活性(参考F. Kapteijn, etc.,Activity and selectivity of pure manganese oxides in the selective catalyticreduction of nitric oxide with ammonia, AppI. Catal. B， 1994， 3: 173-189),MnOx由于含有大量游离的0，使其在催化过程中能够完成良好的催化循环，因此在低温催化中表现出较好的活性(参考 T. S. Park, etc. , Selective catalytic reduction of nitrogenoxides with NH3 over natural manganese ore at low temperature, Ind. Eng. Chem.Res. , 2001, 40: 4491-4495)。而TiO2能够降低硫酸盐类在其表面的稳定性，增加抗SO2性能。将二者结合开发的低温SCR催化剂具有良好的应用前景。本专利技术将介绍一种应用于低温选择性催化还原NOx (亦可称低温SCR脱硝反应)的Mn-Ti 二元氧化物系列催化剂的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要解决现有技术的不足，提供一种，该催化剂特别适用于低温SCR脱硝反应中。为实现上述目的，本专利技术的包括如下步骤(I)于搅拌条件下，将钛酸正丁酯加入到丙烯酸中混匀，然后加入硝酸锰和溶剂，搅拌形成均相溶液；所述钛酸正丁酯和硝酸锰的摩尔比为10:广10:6，且钛酸正丁酯和硝酸锰的总和与丙烯酸的摩尔比为1:5 1:1 ;(2)将步骤(I)的均相溶液通氮除氧，加入引发剂，然后于6(T10(TC引发聚合得到固体聚丙烯酸盐；(3)将步骤(2)得到的固体聚丙烯酸盐干燥得到聚合物前驱体；(4)将步骤(3)的聚合物前驱体在空气气氛下热解后，研磨得到Mn-Ti氧化物粉体。按上述方案，所述步骤(I)中，溶剂为水、乙醇和异丙醇中的一种或几种。按上述方案，所述步骤(2)中，引发剂为(NH4)2S208。按上述方案，所述步骤(3)中，干燥温度为15(T300°C，干燥时间为12 36h。按上述方案，所述步骤(4)中，热解温度为60(T950°C，热解时间为4 12小时。该方法将丙烯酸单体和钛酸正丁酯混匀，然后加入硝酸锰及溶剂形成均相溶液，再加入引发剂，使单体发生化学交联反应，形成聚合物网络结构，并且钛离子及锰离子与羟酸根发生键合反应，从而固定于聚合物网络结构中，最后经烘干得到聚合物前驱体。该聚合物前驱体经过热解、研磨即可得到粒度分布均匀的Mn-Ti氧化物纳米粉体。本专利技术方法，操作易于控制，便于实施，制备的聚合物前驱体中的金属离子可以达到离子级的均匀混合，稳 定性高，进一步地用该聚合物前驱体烧结制备的Mn-Ti氧化物粉体粒径可以达到纳米级且分布范围较窄，可为低温烟气SCR脱硝反应提供优良的催化剂材料，具有较好的应用前景。附图说明图I是本专利技术实施例2制备的Mn-Ti氧化物体系低温选择性催化还原催化剂的扫描电镜图。具体实施例方式下面结合附图具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例I一种，其具体步骤如下(I)在搅拌条件下，将钛酸正丁酯加入到丙烯酸(AA)中混匀；再加入化学纯的硝酸锰，其中钛酸正丁酯、硝酸锰和丙烯酸的摩尔比为10:3:26 ;然后加入乙醇，搅拌形成均相溶液；(2)通氮气除去溶液体系中的氧气，然后向溶液中加入(NH4)2S2O8引发剂，混合均匀后，置于烘箱中在80°C的温度条件下聚合，得到固体聚丙烯酸盐；(3)将固体聚丙烯酸盐在200°C下干燥24h，得到聚合物前驱体。(4)将聚合物前驱体在空气气氛下800°C热解5小时后，研磨得到Mn-Ti氧化物体系低温选择性催化还原催化剂，即Mn-Ti氧化物粉体。实施例2一种，其具体步骤如下(I)在搅拌条件下，将钛酸正丁酯加入到丙烯酸(AA)中混匀；再加入化学纯的硝酸锰，其中钛酸正丁酯、硝酸锰和丙烯酸的摩尔比为5:2:21 ;然后加入乙醇与水，搅拌形成均相溶液；(2)通氮气除去溶液体系中的氧气，然后向溶液中加入(NH4)2S2O8引发剂，混合均匀后，置于烘箱中在80°C的温度条件下聚合，得到固体聚丙烯酸盐；(3)将固体聚丙烯酸盐在220°C下干燥24h，得到聚合物前驱体。(4)将聚合物前驱体在空气气氛下700°C热解6小时后研磨得到Mn-Ti氧化物粉体。从最终Mn-Ti氧化物粉体产物的扫描电镜图(图I)可以看出，制备的Mn-Ti氧化物粉体材料粒径均匀，分布范围窄，约为50纳米。实施例3一种，其具体步骤如下 (I)在搅拌条件下，将钛酸正丁酯加入到丙烯酸(AA)中混匀；再加入化学纯的硝酸锰，其中钛酸正丁酯、硝酸锰和丙烯酸的摩尔比为2 1:12 ;然后加入异丙醇与水，搅拌形成均相溶液；(2)通氮气除去溶液体系中的氧气，然后向溶液中加入(NH4)2S2O8引发剂，混合均匀后，置于烘箱中在80°C的温度条件下聚合，得到固体聚丙烯酸盐；(3)将固体聚丙烯酸盐在240°C下干燥36h，得到聚合物前驱体。(4)将聚合物前驱体在空气气氛下600°C热解8小时研磨得到Mn-Ti氧化物粉体。权利要求1.一种，其特征在于包括如下步骤 (1)于搅拌条件下，将钛酸正丁酯加入到丙烯酸中混匀，然后加入硝酸锰和溶剂，搅拌形成均相溶液；所述钛酸正丁酯和硝酸锰的摩尔比为10:广10:6，且钛酸正丁酯和硝酸锰的总和与丙烯酸的摩尔比为1:5 1:1 ; (2)将步骤(I)的均相溶液通氮除氧，加入引发剂，然后于6(noo°c引发聚合得到固体聚丙烯酸盐； (3)将步骤(2)得到的固体聚丙烯酸盐干燥得到聚合物前驱体； (4)将步骤(3)的聚合物前驱体在空气气氛下热解后，研磨得到Mn-Ti氧化物粉体。2.根据权利要求I所述的， 其特征在于所述步骤(I)中，溶剂为水、乙醇和异丙醇中的一种或几种。3.根据权利要求I或2所述的，其特征在于所述步骤(2)中，引发剂为(NH4)2S208。4.根据权利要求I或2所述的，其特征在于所述步骤(3)中，干燥温度为15(T300°C，干燥时间为12 36h。5.根据权利要求3所述的，其特征在于所述步骤(3)中，干燥温度为15(T300°C，干燥时间为12 36h。6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Mn？Ti氧化物体系低温选择性催化还原催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)？于搅拌条件下，将钛酸正丁酯加入到丙烯酸中混匀，然后加入硝酸锰和溶剂，搅拌形成均相溶液；所述钛酸正丁酯和硝酸锰的摩尔比为10:1~10:6，且钛酸正丁酯和硝酸锰的总和与丙烯酸的摩尔比为1:5~1:1；(2)？将步骤（1）的均相溶液通氮除氧，加入引发剂，然后于60~100℃引发聚合得到固体聚丙烯酸盐；(3)？将步骤（2）得到的固体聚丙烯酸盐干燥得到聚合物前驱体；(4)？将步骤（3）的聚合物前驱体在空气气氛下热解后，研磨得到Mn？Ti氧化物粉体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余丽红，孔德友，郑瑜，黄诚，宋捷，陈倩倩，方园，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：
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