[發明專利]一種鈣鈦礦二氧化硅復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010526622.3
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111617756A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 張雪原
• 申請（專利權）人: 張雪原
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J35/04;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明以片狀二氧化硅作為載體，原位合成鈣鈦礦LaTi_0.7Ce_0.3O₃形成復合材料作為脫硝劑的有效成分，提供的制備方法簡單，主要以水作為溶劑，方法簡單綠色清潔，片狀形貌的納米二氧化硅作為載體可以顯著提高脫硝劑的穩定性，鈣鈦礦LaTi_0.7Ce_0.3O₃具有較高的氧化還原能力，不僅能提高脫硝效率，還具有良好的抗硫抗水性能。

技術領域

本發明涉及無機材料制備技術領域，具體涉及一種鈣鈦礦復合材料制備生產方法以及具體應用。

背景技術

氮氧化物是大氣環境中的主要污染物，除了會對人體造成一次污染外，還會引發光化學煙霧、灰霾、酸雨等環境問題。目前，應用最廣泛的煙氣脫硝技術是選擇性催化還原(SCR)技術，其核心是催化劑。而在工業上應用最廣泛的V₂O₅/TiO₂基催化劑具有生物毒性、操作溫度窗口窄、成本高等問題，因此，開發新型環保高效替代釩系的非釩系SCR脫硝催化劑成為我國煙氣脫硝領域的熱點。

近年來鈣鈦礦催化劑由于其組成多樣、結構穩定、抗高溫燒結性能好等優勢從而有更多將其用于脫硝的研究。中國專利CN106492791A公開一種中低溫脫硝催化劑及其制備方法，催化劑包括超細二氧化鈦、鍶摻雜鈰錳鈣鈦礦型復合氧化物、五氧化二釩、三氧化鎢、三氧化鉬和氧化錫；中國專利CN107398280A提供了一種鈣鈦礦型SCR催化劑及其制備方法，鈰元素為其中的必選元素，同時包括了錳元素、鐵元素、鈷元素、鎳元素及銅元素中的一種或多種，中國專利CN103599789A中公開了用于氮氧化物選擇性催化還原的鈣鈦礦型催化劑，采用的鈣鈦礦型催化劑通式為ABO₃，其A位上是金屬La，B位為Ni，Fe，中的一種或兩種組合；盡管鈣鈦礦催化劑可以提高SCR反應溫度窗口，具有一定的抗硫抗水增強性能，但是鈣鈦礦催化劑的脫硝穩定性遠低于商用V₂O₅/TiO₂基催化劑，基于此，中國專利CN103861581A公開了一種以二氧化硅包覆的銳鈦型二氧化鈦為基體的火電廠脫硝復合催化劑及制備方法，不僅具有較好的抗硫性能，在去除了氮氧化物的同時減少氨逃逸，還具有較長的使用壽命，但是與商用催化劑的穩定性相比還有較大差距。

因此，如何提高鈣鈦礦復合材料在選擇還原性脫硝中的穩定性具有重要意義，也是人們一直面臨亟需解決的重大難題。

發明內容

基于上述考量，本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠提高脫硝穩定性的鈣鈦礦復合脫硝材料及其制備方法。

本發明的一種鈣鈦礦二氧化硅復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備鈣鈦礦復合脫硝材料：

1、將片狀二氧化硅加入水中配制成質量百分比濃度為10-15％的懸浮液；在懸浮液中加入二氧化硅質量1％的硅烷偶聯劑KH-550，超聲振蕩10～20min；

2、將鈦酸四丁酯和乙醇混合充分并調節其pH后，向其中加入硝酸鈰和硝酸鑭的水溶液，并攪拌充分；

3、將步驟2的溶液加入到步驟1的體系中，用氨水調節混合溶液pH為9-11攪拌充分后加熱至60-70℃進行攪拌反應，然后抽濾并洗滌，烘干，焙燒，即得LaTi_0.7Ce_0.3O₃/SiO₂；

(2)制備整體蜂窩狀脫硝材料：