[發(fā)明專(zhuān)利]一種低溫性能優(yōu)異的釩基氧化物催化劑的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611250520.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108262036A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀泓;單文坡;連志華;鄧華;張燕;李要彬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院寧波城市環(huán)境觀測(cè)研究站;中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/22
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/22;B01D53/90;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 寧波智翔專(zhuān)利代理有限公司 33255
• 代理人: 王正偉

本發(fā)明涉及一種低溫性能優(yōu)異的釩基氧化物催化劑的制備方法，該制備方法為共沉淀法，具體為：配制V源和Ti源的混合溶液，向溶液中加入緩釋沉淀劑沉淀后分離出沉淀物，沉淀物經(jīng)干燥和焙燒后得到通式為V_aTiO_x的釩鈦氧化物催化劑，制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉，其中，a是V相對(duì)于Ti的原子比，取值范圍為0.02?0.2。本發(fā)明制得的釩鈦氧化物不僅具有非常優(yōu)異的低溫活性，200000h^?1空速條件下，可在200?400℃范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)超過(guò)80％的NO_x轉(zhuǎn)化率，而且具有非常優(yōu)異的N₂生成選擇性，300℃以下N₂生成選擇性接近100％；同時(shí)，還具有非常優(yōu)異的抗SO₂中毒能力，是一種非常高效的SCR催化劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種催化劑的制備方法，尤其涉及一種低溫性能優(yōu)異的釩基氧化物催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

自上世紀(jì)七十年代以來(lái)，NH₃選擇性催化還原NO_x(即NH₃-SCR)技術(shù)被廣泛用于燃煤電廠、工業(yè)鍋爐等固定源煙氣脫硝和柴油車(chē)、船舶尾氣氮氧化物凈化。該技術(shù)是在催化劑的作用下，用還原劑NH₃將煙氣中的NO_x選擇性還原為N₂和H₂O。

傳統(tǒng)的V₂O₅-WO₃/TiO₂催化劑作為一種商用SCR催化劑已經(jīng)在燃煤電廠等固定源脫硝領(lǐng)域應(yīng)用多年。電力行業(yè)使用的NH₃-SCR催化劑工作溫度通常為300～400℃，而非電力行業(yè)的工業(yè)鍋(窯)爐設(shè)備(工業(yè)鍋爐、玻璃陶瓷爐窯、水泥爐窯、鋼鐵冶金燒結(jié)爐、煉焦和石化系統(tǒng)的裂解設(shè)備等)煙氣的排放溫度通常為120℃～300℃。因此，在非電力行業(yè)難以直接使用電廠中溫(300～400℃)NH₃-SCR催化工藝對(duì)NO_x排放進(jìn)行控制。另外，由于固定源煙氣通常含有較高的SO₂濃度，目前基本上只有釩基催化劑可以實(shí)際應(yīng)用。

而柴油車(chē)和船舶的排氣溫度變化范圍很大，除了要求NH₃-SCR催化劑具有優(yōu)異的低溫活性以外，還需要具有很寬的溫度窗口。另外，由于我國(guó)柴油車(chē)燃油品質(zhì)普遍較差，含硫率較高，而船舶燃油則具有更高的含硫率。因此，具有優(yōu)異抗SO₂中毒能力，開(kāi)發(fā)價(jià)格低廉、低溫活性?xún)?yōu)異的釩基氧化物催化劑在移動(dòng)源柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣污染控制領(lǐng)域也具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提出了一種具有優(yōu)異抗SO₂中毒能力、低溫活性?xún)?yōu)異的釩基氧化物催化劑的制備方法。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種低溫性能優(yōu)異的釩基氧化物催化劑的制備方法，所述制備方法為共沉淀法，具體為：

配制V源和Ti源的混合溶液，向溶液中加入緩釋沉淀劑沉淀后分離出沉淀物，沉淀物經(jīng)干燥和焙燒后得到所述釩鈦氧化物催化劑。

在上述的一種低溫性能優(yōu)異的釩基氧化物催化劑的制備方法中，所述V源和Ti源的混合溶液中V：Ti摩爾比為0.02-0.2：1。

在上述的一種低溫性能優(yōu)異的釩基氧化物催化劑的制備方法中，所述V源為釩鹽或/和釩酸鹽，優(yōu)選為偏釩酸銨、硫酸氧釩、草酸氧釩、四氯化釩或三氯氧釩中的至少一種。

在上述的一種低溫性能優(yōu)異的釩基氧化物催化劑的制備方法中，所述Ti源為含Ti的可溶化學(xué)試劑，優(yōu)選為硫酸鈦、四氯化鈦或鈦酸四丁酯中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述V源和Ti源的混合溶液中在助溶劑存在下混合溶解，助溶劑與V源用量相同，質(zhì)量比為1:1。助溶劑為各種有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸，優(yōu)選為草酸。