[發(fā)明專利]一種凹凸棒石負載TiO2-SrTiO3異質(zhì)結(jié)SCR低溫脫硝催化劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810182300.4
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108355664A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅士平;唐毅然;謝愛娟;汪鄭峰;徐林靜;武嘉奕;姚超;李霞章;左士祥
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J35/06;B01D53/90;B01D53/56
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于煙氣脫硝領(lǐng)域，尤其是一種凹凸棒石負載TiO₂?SrTiO₃復合SCR低溫脫硝催化劑(簡稱TiO₂?SrTiO₃/ATP)。本發(fā)明針對現(xiàn)有煙氣脫硝催化劑存在具有價格昂貴、活性區(qū)間窄及抗SO₂性能弱，反應條件強烈、能耗高、二次污染多等諸多問題，提供了一種凹凸棒粘土負載SrTiO₃?TiO₂復合低溫脫硝催化劑。本實驗制備的負載型催化劑，活性溫度范圍有所拓寬且抗SO₂性能優(yōu)異。此外本實驗使用的載體為非金屬粘土礦，在我國儲量豐富，同時負載的活性金屬為廉價無毒且具有高活性的TiO₂和SrTiO₃，兩種半導體形成復合結(jié)構(gòu)，在光的輔助下產(chǎn)生空穴和電子對，增強氧化還原能力，能夠有效地降低反應溫度，形成脫硝性能高，抗SO₂性能優(yōu)異，反應條件相對溫和、能耗低、二次污染少的脫硝催化劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣脫硝領(lǐng)域，尤其是一種凹凸棒石負載TiO₂-SrTiO₃異質(zhì)結(jié)SCR低溫脫硝催化劑。

背景技術(shù)

NOx的排放給人類生產(chǎn)生活以及自然環(huán)境帶來極大的危害。在人體健康方面、生態(tài)環(huán)境方面乃至全球性的污染問題方面，控制NOx的生成和排放是十分重要的問題。選擇性催化還原法(SCR)是現(xiàn)階段主流的煙氣脫硝技術(shù)。該方法利用O₂作為氧化劑，NH₃作為還原劑，將NOx還原成無污染的N₂。目前，釩鎢鐵系列催化劑常被用作燃煤火電廠脫硝催化劑，但其脫硝溫度較高，因此只能將裝置布置于鍋爐省煤器和空氣預熱器之間，但此處煙氣中存在大量飛灰，飛灰中含有堿金屬、砷等有害物質(zhì)，會侵蝕和毒化催化劑，導致催化劑失活，降低其使用壽命，并且所需燃料成本高。Photo-SCR是近幾年在SCR基礎(chǔ)上選擇具有可見光或紫外光響應信號的物質(zhì)如(TiO₂、鈣鈦礦、WO₃等)在光照條件下激發(fā)其光生電子，促進NO₂的生成，使催化劑在較低溫度下達到較高的脫硝能力。但也同時具有低溫下催化劑抗SO₂性能差，可見光條件下低溫活性不足等缺點。因此開發(fā)一種有無毒、低溫抗H₂O和SO₂毒化能力強、可見光條件下活性優(yōu)越且無污染的脫硝催化劑顯得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

本實驗針對現(xiàn)有煙氣脫硝催化劑存在具有價格昂貴、活性區(qū)間窄及抗SO₂性能弱，反應條件強烈、能耗高、二次污染多等諸多問題，提供了一種凹凸棒粘土負載SrTiO₃-TiO₂復合低溫脫硝催化劑。本實驗制備的負載型催化劑，活性溫度范圍有所拓寬且抗SO₂性能優(yōu)異。此外本實驗使用的載體為非金屬粘土礦，在我國儲量豐富，同時負載的活性金屬為廉價無毒且具有高活性的TiO₂和SrTiO₃，兩種半導體形成復合結(jié)構(gòu)，在光的輔助下產(chǎn)生空穴和電子對，增強氧化還原能力，能夠有效地降低反應溫度，形成脫硝性能高，抗SO₂性能優(yōu)異，反應條件相對溫和、能耗低、二次污染少的的脫硝催化劑。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種凹凸棒石負載SrTiO₃-TiO₂復合SCR低溫脫硝催化劑。以凹凸棒粘土為載體，負載的活性組分為TiO₂和鈣鈦礦型SrTiO₃。

進一步的，所述催化劑中SrTiO₃的質(zhì)量含量為10wt％～40wt％，NiTiO₃與TiO₂的摩爾比為1：0.1～0.4，其余為凹凸棒石粘土。

上述的凹凸棒石負載SrTiO₃-TiO₂復合SCR低溫脫硝催化劑其制備方法如下：