一种蜂窝式低温脱硝催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109939694A(43)申请公布日2019.06.28(21)申请号201910262931.1(22)申请日2019.04.02(71)申请人青岛瑞克尔新材料科技有限公司地址266300山东省青岛市胶州市胶州湾工业园金尔路8号(72)发明人薛冰叶现军陈泽秋(74)专利代理机构北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙)11411代理人苏友娟(51)Int.Cl.B01J23/889(2006.01)B01D53/56(2006.01)B01D53/86(2006.01)权利要求书1页说明书10页(54)发明名称一种蜂窝式低温脱硝催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种蜂窝式低温脱硝催化剂及其制备方法，本发明通过离子交换的方法得到的碳纳米管和偏钒酸盐插层的水滑石，其层板上的Mn、Cu原子呈规律的均匀分布，催化剂的活性组分分布均匀且与载体结合紧密，在“载体”和层板的双重电子效应的影响下，使得催化剂能够发挥出普通的负载型催化剂所无法企及的催化效果。CN109939694ACN109939694A权利要求书1/1页1.一种蜂窝式低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)碳纳米管的处理：向碳纳米管中加入氧化性酸的水溶液，于120～140℃条件下回流3～8小时，离心分离，水洗至中性，得到酸化的碳纳米管；后将所得的酸化的碳纳米管加入到阴离子聚电解质或阴离子表面活性剂的水溶液中，超声波分散，之后于搅拌条件下50～70℃反应4～10小时，所述阴离子聚电解质或阴离子表面活性剂的水溶液浓度为1～10g/L，所述碳纳米管与阴离子聚电解质或阴离子表面活性剂的重量比为1：(0.01～0.1)，反应后离心分离去除未反应的阴离子聚电解质或阴离子表面活性剂，得到表面带有负电荷的碳纳米管；2)LDHs的制备：以水溶性的锰盐、铜盐和铝盐为原料，配制锰盐、铜盐和铝盐的混合溶液A，控制摩尔比(Mn2++Cu2+):Al3+＝1:2，在不断搅拌条件下将碱溶液B逐滴加入到溶液A中，在此过程中保持溶液pH＝9～10，碱溶液B滴加完毕后继续搅拌陈化3～5小时，过滤，反复洗涤至中性，得LDHs粉末；3)离子交换反应：配制浓度为0.1～0.5mol/L的偏钒酸盐水溶液，将步骤1)所得的表面带有负电荷的碳纳米管和步骤2)所得的LDHs粉末加入到偏钒酸盐水溶液中得反应体系，控制碳纳米管、偏钒酸盐与LDHs粉末的质量比为1：(3～5):(5～10)，后将反应体系置于40～60℃下进行离子交换反应，反应3～5小时后过滤，洗涤至中性，得碳纳米管与偏钒酸根插层的LDHs；4)混合助剂Ce：配制浓度为0.1～0.3mol/L的铈盐水溶液，用所得铈盐水溶液等体积浸渍步骤3)中所得的碳纳米管与偏钒酸根插层的LDHs，后干燥得催化剂前体；5)混炼、成型：将步骤4)所得的催化剂前体与润滑剂、粘结剂、造孔剂相混合，加水于混炼机中混炼，混合均匀后用挤出机挤出蜂窝式的催化剂坯体，将所得催化剂坯体干燥，焙烧，得蜂窝式低温脱硝催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子聚电解质为聚苯乙烯磺酸钠、木质素磺酸钠中的一种或二者的混合物，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述氧化性酸为硝酸、硫酸、高锰酸、次氯酸中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述偏钒酸盐为偏钒酸钠、偏钒酸钾或偏钒酸铵；所述铈盐为硝酸铈铵或硝酸亚铈。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述锰盐为硝酸锰、硫酸锰或氯化锰，所述铜盐为硝酸铜、硫酸铜或氯化铜，所述铝盐为硝酸铝、硫酸铝或氯化铝。6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述碱溶液B为氢氧化钠溶液、氢氧化钠与碳酸钠的混合溶液、氢氧化钾溶液、氨水溶液的任意一种。7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述润滑剂为甘油或乙醇胺，所述粘结剂为膨润土、硅溶胶、羟甲基纤维素钠、聚乙烯醇中的一种，所述造孔剂为聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、田菁粉中的一种或多种的混合物。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中以催化剂前体的重量计，每100份催化剂前体中混合润滑剂3～5份、粘结剂10～15份、造孔剂5～8份。9.权利要求1～8中任一项所述的制备方法制备得到的蜂窝式低温脱硝催化剂。2CN109939694A说明书1/10页一种蜂窝式低温脱硝催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种脱硝催化剂，尤其涉及一种蜂窝式低温脱硝催化剂及其制备方法，属于催化剂的制备技术领域。背景技术[0002]氮氧化物(NOX)是大气环境的主要污染物之一，是形成酸雨和光化