[發明專利]一種CeO2@MnOx低溫SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201611023987.4
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN106732536B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 黃碧純;李時卉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明公開了一種CeO₂@MnO_x低溫SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法與應用。本發明以沉淀法制備的MnO_x納米顆粒為內核，通過原位液相沉積法將CeO₂包裹在MnO_x納米顆粒的外層，再經過焙燒制備出核殼結構的CeO₂@MnO_x低溫SCR煙氣脫硝催化劑，制備的CeO₂@MnO_x低溫SCR煙氣脫硝催化劑中，MnO_x與CeO₂的質量比為1：0.4?1.2。本發明CeO₂@MnO_x低溫SCR煙氣脫硝催化劑具有核殼結構，極大的提高了活性組分MnO_x的氧化還原能力，在110～200℃展現出優異的NO_x催化還原的活性。

技術領域

本發明涉及SCR煙氣脫硝催化劑制備技術領域，具體涉及一種CeO₂@MnO_x低溫SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法與應用。

背景技術

氮氧化物(NO_x)是大氣污染物之一，會造成酸雨、光化學煙霧、臭氧層空洞以及細顆粒物污染等一系列環境問題，對人體健康和生態環境產生極大危害，有效控制和減少氮氧化物的排放是改善大氣環境質量的迫切需要。氨選擇性催化還原(NH₃-SCR)技術是目前應用最廣泛、技術最成熟的治理固定源NO_x的方法。目前商用釩鈦催化劑(V₂O₅/TiO₂)是它的核心催化劑，該催化劑的最佳活性溫度較高(300–400℃)，而且脫硝系統通常布設于脫硫除塵裝置之前，因此對催化劑抗粉塵、抗中毒性能要求較高；若脫硝系統安裝在脫硫除塵裝置之后，煙氣溫度較低不滿足催化劑的最佳活性溫度，需重新加熱煙氣，必將增加能耗。因此，開發低溫、高效的NH₃-SCR催化劑對解決這一問題具有非常重要的意義。

納米微粒的表面修飾己形成了一個研究領域，并把納米材料研究推向了一個新的階段。對納米微粒表面修飾領域研究的意義在于可以有更多的對納米微粒表面進行改性，既可深入認識納米微粒的基本物理化學效應，又可擴大納米微粒的應用范圍。

在NO_x低溫選擇性催化氧化應用中，錳基催化劑具有較高的低溫催化活性。因此，本研究選用四水醋酸錳作為成核的前驅物質，以NH₄.OH為沉淀劑通過沉淀法制備了MnO_x納米顆粒。而與錳的氧化物和氧化鈰相比，錳鈰結合氧化物具有更高的催化活性，其催化活性的提高主要歸因于錳鈰氧化物之間的協同作用兩者仍表現出明顯的電子相互作用，并產生較高含量的高價錳Mn⁴⁺和氧空位。核殼結構的CeO₂@MnO_x不僅有利于催化劑在NO_x低溫NH₃-SCR反應活性溫度的降低，也可以一定程度上保護MnO_x核心的活性位點，提高抗硫抗水能力。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種CeO₂@MnO_x低溫SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法與應用。

本發明通過以下技術方案實現。