整装脱硝催化剂载体介孔TiO_2涂层的制备.pdf

74材料工程/2009年2期

整装脱硝催化剂载体介孔TiO2涂层的制备
PreparationofMesoporousTitania2coatingforMonolithic

DeNOxCatalystSupporter

沈岳松,祝社民,丘泰
(南京工业大学材料科学与工程学院,南京210009)
SHENYue2song,ZHUShe2min,QIUTai(CollegeofMaterial
ScienceandEngineering,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China)

摘要:分别使用三种溶胶2凝胶工艺制备脱硝用钛基蜂窝陶瓷介孔TiO2高比表面涂层。研究了经质量分数为5%的硝酸

溶液处理的蜂窝陶瓷介孔TiO2的涂覆,结合XRD,SEM,BET等手段进行了微观表征和分析。结果表明:以冰醋酸为螯

合剂的溶胶胶凝时间长,黏度合适,钛涂层负载量最大;TiO2主要呈锐钛矿晶型,表面钛涂层颗粒分散均匀,锐钛矿比表
面积达到71152m2/g。为蜂窝状整装脱硝催化剂国产化提供了载体基础。
关键词:脱硝;溶胶2凝胶;二氧化钛;比表面
中图分类号:TQ13411+1;X70117文献标识码:A文章编号:100124381(2009)0220074205

Abstract:Ahighspecificsurfacetitania2coatingformonolithicdeNOxcatalystsupporterwasprepared
bythreesol2gelmethods.Mesoporoustitaniumdioxideloadingofhoneycombceramicscopedby5%in
massnitricacidsolutionwasinvestigated.Theexperimentalresultsandthemicroscopicanalysisof
SEM,XRDandBETshowedthatthesolchelatedbyglacialaceticacidhadalongsoltime,itssol
glutinositywaseasyforhoneycombcoatinganditstitaniumloadingcapacitywasthebiggest.Titania2

coatingparticlesonsurfacedisperseduniformlyandthespecificsurfaceofTiO2inanatasecorrespon2
dedto71152m2/g,whichprovidesapromisingbasisofmakingmonolithichoneycombcatalystofde2

NOxinChina.

Keywords:deNOx;sol2gel;titaniumdioxide;specificsurface

随着中国的《火电厂大气污染物控制排放标准》和1实验
《大气污染防治法》的颁布实施以及《京都议定书》的正

式生效,国内对NOx的排放控制将日趋严格,因而脱111原料
[8]
硝技术将是目前国内环保领域研究开发的新热自制Al2TiO52TiO22SiO2多相蜂窝陶瓷;钛酸
[1-3]
点。选择性催化还原(SelectiveCatalyticReduc2丁酯(CP),二乙醇胺(AR),浓硝酸(AR),无水乙醇
tion,SCR)技术是目前应用及研究较多的烟气脱硝技(AR),盐酸(AR),冰醋酸(AR),蒸馏水。
术之一,国外SCR催化剂的研究和应用主要是V2O52112性能测试
[4]
WO3(MoO3)/TiO2体系为主。以钛基金属蜂窝骨11211钛溶胶制备
架[5]和堇青石质蜂窝陶瓷[6]为支撑体制备整装催化剂溶胶一:将蒸馏水(反应物)、乙醇(溶剂)、盐酸(催

是国内外该领域研究的热点之一,其中TiO22SiO2复化剂)以10∶35∶2的体积比配制A液;再将钛酸丁
相蜂窝陶瓷又以其较好的热稳定性及优异的SCR助酯(反应物)、冰醋酸(螯合剂)、乙醇以7∶6∶14的体
[7]
催化性能而倍受关注。TiO2,Al2O3,SiO2形成良好积比先后加入配制B液,经78HW21数显恒温磁力搅

的复相陶瓷烧结体,强度高。根据物理、化学相似相容拌器30℃恒温快速搅拌,以VA∶VB为47∶135将A

性,Al2TiO52TiO22SiO2多相蜂窝陶瓷充当脱硝催化剂液滴入B液中,继续搅拌约100min,即得均匀的略带
支撑体有利于脱硝载体、助催化剂锐钛矿的表面涂层,黄色的透明溶胶。
为蜂窝状整装脱硝催化剂国产化提供了载体基础。本溶胶二:在无水乙醇与钛酸丁酯以4∶1的体积比
工作较系统地研究了溶胶2凝