[發(fā)明專(zhuān)利]一種丙烯選擇還原NO的高效催化劑及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710032326.2
• 申請(qǐng)日: 2007-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101176845A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭錫坤;林樹(shù)東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 汕頭大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/83
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/83;B01D53/56
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 溫旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種選擇還原NO(一氧化氮)的催化劑，更具體的說(shuō)是涉及一種在富氧條件下丙烯選擇還原NO的高效催化劑。

本發(fā)明還涉及上述催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

隨著火力發(fā)電等工業(yè)的發(fā)展和機(jī)動(dòng)車(chē)輛數(shù)量的增長(zhǎng)，排放的氮氧化物(NO_x，其中NO占90％以上)日益增加，同時(shí)，為緩解全球能源危機(jī)，節(jié)能型貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和使用日趨發(fā)展，貧燃雖然可以提高燃料的燃燒效率，但也導(dǎo)致NO排放量大幅度上升。NO既會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，也會(huì)直接危害人們健康。因此，如何有效消除NO已成為國(guó)內(nèi)外高度重視的問(wèn)題。

烴類(lèi)選擇催化還原NO是消除NO的有效方法之一，所以研制烴類(lèi)選擇性還原NO的催化劑也就成為目前研究的熱點(diǎn)。其中，采用Al₂O₃負(fù)載Cu的催化劑由于具有最佳活性溫度較低、水熱穩(wěn)定性好，并且廉價(jià)易得等優(yōu)點(diǎn)，一直是引起研究者青睞的催化劑，但近年來(lái)文獻(xiàn)報(bào)道的Cu/Al₂O₃催化劑的活性仍較低，難以使NO轉(zhuǎn)化率高于50％。本發(fā)明人為了提高Al₂O₃負(fù)載Cu類(lèi)型的催化劑的性能，開(kāi)展了一系列的研究，已獲得一項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利(證書(shū)號(hào)：第346255號(hào)，專(zhuān)利號(hào)：ZL200510037084.7，授權(quán)公告日：2007年9月12日)。該發(fā)明專(zhuān)利是采用水熱法合成制備了La₂O₃-ZrO₂-Al₂O₃復(fù)合載體，再采用SO₄^2-進(jìn)行改性，所制得的催化劑能夠在275℃使NO的轉(zhuǎn)化率達(dá)84.33％。為進(jìn)一步提高催化活性，發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入研究，發(fā)現(xiàn)采用共沉淀法制備CeO₂-Al₂O₃復(fù)合載體并添加助劑La³⁺，可省略SO₄^2-改性的步驟，并且能夠使制得的催化劑顆粒變小，粒徑大多數(shù)小于100nm，催化活性進(jìn)一步提高，能夠在275℃使NO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到87％。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)于富氧條件下丙烯選擇還原NO的催化活性高而且最佳催化活性溫度低、耐濕熱性良好的高效催化劑。

本發(fā)明的另一目的是提供一種前述催化劑的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的催化劑包括復(fù)合載體、助劑La³⁺及活性組分Cu²⁺，以復(fù)合載體重量為基準(zhǔn)，La³⁺的含量為1-3％，Cu²⁺含量為1-5％，其特征在于：復(fù)合載體活性組分為CeO₂-Al₂O₃，其中CeO₂的含量占復(fù)合載體總重量的2-4％，Al₂O₃的含量占復(fù)合載體總重量的96-98％，復(fù)合載體用共沉淀法合成，復(fù)合載體合成后，先用La³⁺浸漬，干燥、焙燒后，再用Cu²⁺溶液浸漬，經(jīng)干燥、焙燒，制成催化劑。

本發(fā)明所述復(fù)合載體中CeO₂的最佳含量為復(fù)合載體總重量的3％，Al₂O₃的最佳含量為復(fù)合載體總重量的97％。

本發(fā)明所述催化劑，以復(fù)合載體重量為基準(zhǔn)，助劑La³⁺的最佳含量為2％。

本發(fā)明所述催化劑活性，以復(fù)合載體的重量為基準(zhǔn)，組分Cu²⁺最佳的含量為3％。

本發(fā)明所述催化劑的制備方法，依次按如下步驟：