一种高抗硫性能的纳米线气凝胶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CN113842923A(43)申请公布日2021.12.28(21)申请号202111288765.6B01J37/10(2006.01)(22)申请日2021.11.02B01J37/32(2006.01)B01D53/86(2006.01)(71)申请人北京科技大学B01D53/56(2006.01)地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人唐晓龙王成志高凤雨易红宏赵顺征(74)专利代理机构北京中建联合知识产权代理事务所(普通合伙)11004代理人宋元松(51)Int.Cl.B01J23/889(2006.01)B01J23/34(2006.01)B01J35/10(2006.01)B01J37/03(2006.01)B01J37/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂及其制备方法(57)摘要本发明涉及包含金属或金属氧化物或氢氧化物的催化剂技术领域，公开了一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂及其制备方法，脱硝催化剂为由金属复合氧化物组成的纳米线气凝胶。本发明中，采用纳米线气凝胶作为脱硝催化剂，纳米线的特殊结构会削弱硝酸盐物种在催化剂上的吸附能力，为NH3吸附提供更多的活性位点，促进NH3的吸附活化，有效抑制了SO2在催化剂上的吸附，使催化剂在SO2存在下仍能表现出较高的催化活性。催化剂不仅疏松多孔、分散性能好、比表面积大，而且加工装填均极为便利。本发明中，以硫酸根离子和硫代硫酸根离子作为纳米线各向异性生长促进剂，经水热反应一步反应制成催化剂，制备工艺极为简单。CN113842923ACN113842923A权利要求书1/1页1.一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂，所述脱硝催化剂为由金属复合氧化物组成的低温SCR催化剂，并用于以氨或尿素为还原剂的脱硝装置；其特征在于：所述脱硝催化剂为由金属复合氧化物组成的纳米线气凝胶。2.根据权利要求1所述的一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂，其特征在于：所述金属复合氧化物中的金属元素中，包括起到活性中心作用的金属元素，记作活性元素；以及起到助剂作用的金属元素，记作助剂元素；所述活性元素为Mn、Co、Ce、Fe或Cu中的一种；所述助剂元素为过渡金属元素以及稀土金属元素这两大类金属元素中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂，其特征在于：所述活性元素为Mn，所述助剂元素为Fe、Co、Ce、Ni或Zr中的一种。4.根据权利要求1所述的一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂，其特征在于：所述纳米线气凝胶中的纳米线结构为贯通空腔纳米线。5.一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：用于制备如权利要求2所述的脱硝催化剂，并包括以下步骤：步骤一：配制各向异性生长促进溶液，所述各向异性生长促进溶液为硫酸盐和硫代硫酸盐的混合水溶液，溶液中硫代硫酸根的物质的量大于硫酸根的物质的量；步骤二：向各向异性生长促进溶液中加入活性元素的硫酸盐并充分搅拌使之溶解，然后加入助剂元素的硝酸盐或乙酸盐并充分搅拌使之溶解；步骤三：步骤二的混合溶液在亚临界水热反应下制备水凝胶，水热反应过程中，反应物分阶段进行恒温加热处理，且时间越靠后的阶段的温度越高；步骤四：洗涤步骤三的水凝胶至中性，然后干燥、焙烧后，得到纳米线气凝胶。6.根据权利要求5所述的一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：步骤一中采用硫代硫酸铵和硫酸铵配制各向异性生长促进溶液，且硫代硫酸铵和硫酸铵的物质的量的比值为1‑4。7.根据权利要求5所述的一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：步骤二中活性元素为Mn，活性元素的硫酸盐与所有助剂元素的盐的物质的量的比值为1‑10。8.根据权利要求5所述的一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：步骤三的水热反应过程中，分两个阶段进行恒温加热，第一阶段反应物温度为150‑200℃，时间为12‑24h；第二阶段反应物温度为200‑250℃，时间为36‑48h。9.根据权利要求5所述的一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：步骤四中，采用冷冻干燥法、超临界干燥法或定向冷冻‑冷冻干燥法对洗涤后的水凝胶进行干燥。10.根据权利要求5所述的一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：步骤四中，采用空气静态焙烧法或惰性气氛焙烧法对干燥后的水凝胶进行焙烧，焙烧温度400‑550℃。2CN113842923A说明书1/5页一种高抗硫性能的纳米线气凝胶脱硝催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及包含金属或金属氧化物或氢