一种中低温核壳型脱硝催化剂及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102941083102941083B(45)授权公告日2015.02.18(21)申请号201210445095.9(56)对比文件CN102039120A,2011.05.04,说明书第[00(22)申请日2012.11.0813],[0014],[0021],[0048]-[0077]段.(73)专利权人环境保护部华南环境科学研究所CN101733101A,2010.06.16,说明书第地址510655广东省广州市天河区员村西街[0019]段.7号大院CN102008956A,2011.04.13,说明书第(72)发明人岑超平陈雄波唐志雄曾环木[0006],[0017]段.陈志航陈定盛方平钟佩怡CN102553572A,2012.07.11,说明书第唐子君[0008],[0011],[0015]段.(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有WO2011/112244A2,2011.09.15,全文.限公司44245CN102500358A,2012.06.20,说明书第[00代理人裘晖苏运贞06],[0008],[0009],[0012],[0017],[0021],[0024],[0025]段.(51)Int.Cl.审查员董娟B01J23/34(2006.01)B01J23/889(2006.01)B01D53/90(2006.01)B01D53/56(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图1页附图1页(54)发明名称一种中低温核壳型脱硝催化剂及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种中低温核壳型脱硝催化剂及其制备方法与应用，属于大气污染控制技术领域。其主要原料组成为钛基纳米管、铈的可溶性盐和锰的可溶性盐，钛基纳米管构成催化剂的载体外壳，铈和锰的氧化物组成催化剂的活性纳米粒子内核。铈元素和锰元素之和与钛元素的摩尔比为0.02～0.12:1，铈锰摩尔比＞0.5、＜0.25、位于0.25～0.5之间时该催化剂中温、低温和中低温区的活性均较好。用有机溶剂对钛基纳米管进行浸泡处理、加入铈的可溶性盐和锰的可溶性盐浸渍，烘干，焙烧得到中低温核壳型脱硝催化剂。该催化剂在工业炉窑尾气和生物质燃料电厂烟气等固态有毒组分含量高的废气治理中具有广阔的应用前景。CN102941083BCN1029483BCN102941083B权利要求书1/1页1.一种中低温核壳型脱硝催化剂，其特征在于包括载体外壳和活性纳米粒子内核；所述的载体外壳为钛基纳米管，所述的活性纳米粒子内核为铈的氧化物和锰的氧化物；所述的铈的氧化物和锰的氧化物是由铈的可溶性盐和锰的可溶性盐焙烧后生成；所述的铈的可溶性盐和锰的可溶性盐的铈锰元素摩尔比为：中温区型＞0.5，低温区型＜0.25，宽温区型≥0.25且≤0.5；其中，中温区型的温度范围为200～450℃，低温区型温度范围为80～200℃，宽温区型温度范围为120～420℃；所述的钛基纳米管的内径为2～25nm。2.根据权利要求1所述的中低温核壳型脱硝催化剂，其特征在于：所述的钛基纳米管为钛酸盐纳米管、氢钛酸纳米管或二氧化钛纳米管中的一种或多种的组合。3.根据权利要求1所述的中低温核壳型脱硝催化剂，其特征在于：所述的铈的可溶性盐为硝酸亚铈、硝酸铈铵、硫酸亚铈、硫酸铈铵和醋酸铈中的至少一种；所述的锰的可溶性盐为硝酸锰、碳酸锰、乙酸锰和硫酸锰中的至少一种。4.根据权利要求1所述的中低温核壳型脱硝催化剂，其特征在于：所述铈的可溶性盐和锰的可溶性盐用量按照铈元素和锰元素与钛基纳米管中钛元素的摩尔比计算，铈元素和锰元素二者之和与钛元素的摩尔比为0.02～0.12:1。5.权利要求1～4任一项所述的中低温核壳型脱硝催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)钛基纳米管的预处理：用有机溶剂将钛基纳米管浸泡6小时以上；(2)中低温核壳型脱硝催化剂的制备：取一定量预处理的钛基纳米管、加入铈的可溶性盐溶液和锰的可溶性盐溶液，将铈元素和锰元素二者之和与钛元素的摩尔比控制在0.02～0.12:1，并根据温区要求控制铈锰元素摩尔比，浸渍4～16小时，然后于30～90℃烘干，以程序升温方式焙烧2～6小时，得到中低温核壳型脱硝催化剂。6.根据权利要求5所述的中低温核壳型脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的有机溶剂为丙酮、乙醇或二甲苯；步骤(1)中所述的浸泡为在常温下浸泡6～36小时；步骤(2)中所述的浸渍为常温搅拌浸渍；步骤(2)中所述的程序升温为以5～25℃/min升温至300～460℃。2CN102941083B说明书1/6页一种中低温核壳型脱硝催化剂及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及大气