[發明專利]一種Mn-Ce/Al

在審

• 申請號: 201910864893.7
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110721673A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 李權;張成;李鑫;李偉;許豪;仲柳;余圣輝;李勝男;饒德備;譚鵬;方慶艷;陳剛
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 42224 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 許瑩

本發明公開了一種Mn?Ce/Al₂O₃/堇青石低溫脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟：制作含有鋁、錳和鈰的浸漬液：在水浴條件下，將九水合硝酸鋁、六水合硝酸鈰和質量比為50％的硝酸錳溶液混合，并將混合后的溶液溶解在去離子水中，加入過量的尿素，再繼續加入去離子水至浸漬液的體積達到浸漬需求；浸漬：將堇青石加入到上述配置的浸漬液中浸泡；干燥焙燒：將浸漬后的堇青石取出置于烘箱中干燥，干燥完成后將上述產品在程序升溫馬弗爐中焙燒。本發明還公開了一種Mn?Ce/Al2O3/堇青石低溫脫硝催化劑。本發明的脫硝催化劑的制作方法可使活性組分更好地分散在涂層上，提高催化劑的性能。

技術領域

本發明屬于脫硝催化劑技術領域，更具體地，涉及一種Mn-Ce/Al₂O₃/ 堇青石低溫脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術

化石燃料的燃燒帶來的氮氧化物(NOx)是造成酸雨、光化學污染、霧霾效應等環境問題的重要原因。選擇性催化還原(SCR)技術是目前固定源脫硝中最有效的，應用最廣的技術。在燃煤電廠中，目前使用的商業釩鈦SCR 催化劑位于省煤器和空預器之間，處于高塵環境，易受到磨損和煙氣中的堿金屬SO2等的毒害。若將SCR催化劑置于除塵和脫硫之后的低塵低SO2 環境，可有效增加SCR催化劑的壽命。但由于脫硫后的煙氣溫度在200℃以下，因此，需將煙氣加熱到符合釩基SCR催化劑的活性溫度窗口，這極大地增加了運行成本。研究在低溫下具有高催化活性的SCR催化劑十分具有價值。

對于工業生產來講，整體式催化劑更有利于減小壓降，增加耐磨性，有利于實際應用。整體式SCR催化劑通常由基材載體、涂層和活性組分構成。堇青石具有良好的機械性能、熱穩定性和很低的熱膨脹性被廣泛地用作整體式SCR催化劑的基材載體。但堇青石的比表面積小，可以通過在堇青石表面涂覆涂層來增加其比表面積并使活性組分在表面充分分散。常用的涂層主要有Al2O3、TiO2、SiO2、分子篩和活性炭等。在眾多載體中，Al2O3 具有優良的機械特征和理想的孔結構特征，是一種良好的涂層材料。

浸漬法是整體式催化劑的制備時負載活性組分最常用的方法。但載體浸漬活性組分的前驅液后，在進行干燥的過程中存在著溶劑蒸發，活性組分再分布的現象，這可能會導致活性組分的不均勻分布，這不利于形成高負載量、高分散度的整體式催化劑。沉積沉淀法通過在載體上形成不溶性金屬鹽，在干燥過程中不再移動，從而獲得均勻的金屬層。采用傳統沉積沉淀法制備Mn-Ce/Al2O3/堇青石催化劑時，首先在堇青石表面涂覆氧化鋁涂層，之后負載錳鈰活性組分，但由于先負載氧化鋁涂層其在堇青石上分散度不高，導致負載在載體上的錳鈰活性物質負載量不理想。此外，目前沉積沉淀法在整體式脫硝催化劑制備領域研究還較少，相應的研究具有廣闊的前景。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供一種Mn-Ce/Al₂O₃/ 堇青石低溫脫硝催化劑及其制備方法，在傳統的沉淀法的基礎上做了改進，首先將硝酸鋁、六水合硝酸鈰和硝酸錳溶液溶液進行混合，使得氧化鋁涂層和活性組分的負載過程同步進行，增強了活性組分與氧化鋁涂層間的相互作用，使得活性組分能更好地分散在涂層上，從而提高催化劑的催化性能。

為了實現上述目的，本發明提供一種Mn-Ce/Al₂O₃/堇青石低溫脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟：

S1制作含有鋁、錳和鈰的浸漬液：在水浴條件下，將九水合硝酸鋁、六水合硝酸鈰和質量比為50％的硝酸錳溶液混合，并將混合后的溶液溶解在去離子水中，加入過量的尿素(這里的過量是指尿素的量大于等于使得硝酸鋁、六水合硝酸鈰和硝酸錳全部形成氫氧化物的量)，再繼續加入去離子水至浸漬液的體積達到浸漬需求；

其中，硝酸鋁、六水合硝酸鈰和硝酸錳溶液溶液的量按照所需的鋁、錳、鈰的摩爾比進行選取；

S2浸漬：將堇青石加入到上述配置的浸漬液中浸泡；