[發明專利]一種包含活性涂層的Mn-Ce/SBA-15介孔分子篩催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201811635901.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109529913B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 劉來君;周碩;何霞鳳;鄭賢德
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: B01J29/04
• 分類號: B01J29/04;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 南寧新途專利代理事務所(普通合伙) 45119
• 代理人: 但玉梅

1.一種包含活性涂層的Mn-Ce/SBA-15介孔分子篩催化劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）、SBA-15介孔分子篩的制備：以非離子型表面活性劑P123作為結構導向劑，正硅酸乙酯作為硅源，按照TEOS:P123:HCl:H₂O=1:0.017:5.88:150的摩爾比投料，通過水熱合成法制成；

（2）、Mn-Ce/SBA-15介孔分子篩的制備：將錳鹽、鈰鹽、水和去離子水加入燒杯中攪拌使錳鹽和鈰鹽完全溶解，然后往燒杯中加入步驟（1）的SBA-15介孔分子篩并均勻攪拌；再把燒杯放入集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中，對燒杯內的混合物加熱攪拌至蒸干，后將所得樣品干燥，焙燒，冷卻，并將其研磨篩選出20-40目的Mn-Ce/SBA-15介孔分子篩；

（3）、催化劑前軀體的制備：將步驟（2）的Mn-Ce/SBA-15介孔分子篩在活性涂層漿液中浸漬處理，取出，吹去殘液，干燥，焙燒，得到負載活性涂層的催化劑前軀體；

（4）、催化劑成品的制備：將步驟（3）的催化劑前軀體在體積比例為H₂/N₂＝1:10-1:2的混合氣體，及溫度為200-500℃的條件下還原活化；再用氯磺酸進行磺化處理，即得到催化劑成品；

步驟（3）中，所述Mn-Ce/SBA-15介孔分子篩與活性涂層漿液的重量比=1-3:50-55；

所述活性涂層漿液的制備方法為：首先，稱取重量比為1：0.36-0.5:80-85:3-4:1-2的TiO₂、ZSM-5分子篩、0.1mol/L-0.3mol/L的硝酸溶液、粘結劑和表面活性劑備用，其次，將上述的TiO₂、ZSM-5分子篩和硝酸溶液混合均勻，然后加入粘結劑混合均勻，再加入表面活性劑，混合100-120min，即可得到活性涂層漿液；

所述粘結劑為鋁溶膠，表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。

2.根據權利要求1所述的一種包含活性涂層的Mn-Ce/SBA-15介孔分子篩催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，SBA-15介孔分子篩的具體制備方法為：

首先，將P123、質量分數為37%HCl和H₂O相互混合溶解，并在40-45℃下快速攪拌3-3.5h，再將TEOS加入到混合溶液中，在40-45℃下快速攪拌12-13h，得乳白色懸浮液；將乳白色懸浮液轉移到帶有聚四氟乙烯內襯的高壓水熱反應釜中，在100-110℃下靜置20-24h，過濾后再用去離子水洗滌濾渣得白色固體，將白色固體在60-100℃下干燥12-48h，然后在馬弗爐中以1-5℃/min的升溫速率升溫至550℃，保溫5-6h，最后冷卻得到的粉末狀固體即為SBA-15介孔分子篩。

3.根據權利要求1所述的一種包含活性涂層的Mn-Ce/SBA-15介孔分子篩催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，所述錳鹽、鈰鹽、水、去離子水和步驟（1）的SBA-15介孔分子篩的重量比=0.5-1:0.3-0.8:30-35:40-55:1；其中，錳鹽為硝酸錳，鈰鹽為六水硝酸鈰。

4.根據權利要求1所述的一種包含活性涂層的Mn-Ce/SBA-15介孔分子篩催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，加熱溫度為60-80℃，干燥溫度為80-85℃，干燥時間為12-14h，焙燒溫度為300℃，焙燒時間為4-5 h。

5.根據權利要求1所述的一種包含活性涂層的Mn-Ce/SBA-15介孔分子篩催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，所述浸漬處理時間為10-120min，取出后用壓縮空氣吹凈殘液；干燥溫度為 50-60℃，干燥時間為3-12h；焙燒溫度為400-600℃，焙燒時間為2-10h。

6.權利要求1-5中任一項所述的制備方法制備所得的催化劑在NH₃-SCR煙氣脫硝中應用，其特征在于：工藝條件為：溫度為80-600℃，反應空速為4000-50000h^-1，NOx濃度為500-1500ppm。

7.一種由權利要求1-5中任一項所述的制備方法制備所得的包含活性涂層的Mn-Ce/SBA-15介孔分子篩催化劑。