[發明專利]用于反電暈催化部件的整體式SCR催化劑及制備方法

有效

• 申請號: 202210867570.5
• 申請日: 2022-07-22
• 公開（公告）號: CN115069231B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 竹濤;張學里;張星;葉澤甫;朱竹軍
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）;山西格盟中美清潔能源研發中心有限公司
• 主分類號: B01J21/02
• 分類號: B01J21/02;B01J21/12;B01J23/889;B01J35/04;B01J37/02;B01J37/34;B03C3/017;B01D53/86;B01D53/88;B01D53/56;B01D53/76;B01D53/50;B01D53/32
• 代理公司: 北京畢科銳森知識產權代理事務所(普通合伙) 11877
• 代理人: 王璐璐;王靜

本發明公開了一種用于反電暈催化部件的整體式SCR催化劑及制備方法。所述制備方法包括：提供晶須原料、無水硫酸鋁和無水硫酸鈉與蜂窩狀基體，并使所述蜂窩狀基體被所述晶須原料、無水硫酸鋁和無水硫酸鈉包埋以獲得混合物料；將所述混合物料于900?1200℃下焙燒2?12小時后冷卻，在所述蜂窩狀基體的內外表面生長出晶須；提供基于Fe?Mn雙金屬單位點的SCR催化劑粉體并將SCR催化劑粉體與羧甲基纖維素鈉、硅溶膠、水混合得到SCR催化劑漿料；將SCR催化劑漿料涂覆在蜂窩狀基體內外表面，并進行干燥處理后焙燒以獲得整體式SCR催化劑。本發明屬于大氣污染控制技術領域，主要解決氮氧化物污染物的控制問題。

技術領域

本發明的實施例涉及大氣污染控制技術領域，尤其涉及一種用于反電暈催化部件的整體式SCR催化劑的制備方法和一種用于反電暈催化部件的整體式SCR催化劑。

背景技術

等離子體由大量自由電子、高能離子和中性粒子等組成的導電性流體，在等離子體體系中，大量高能離子和活性基團處于激發狀態，可為化學反應提供較高活化能，使常溫下難以發生的化學反應得以進行。在等離子體技術中，電暈放電具有適應性強、凈化效率高和工藝簡單等優點，其被廣泛用于處理氣態污染物。

在電暈放電過程中，粉塵比電阻較高導致電荷難以釋放到極板上，引起電荷累積，由此形成疊加電場。當場強足夠大時，粉塵層被反向擊穿，發生點狀放電出現反電暈現象。在反電暈條件下，材料表面的空隙上原位產生高能離子和活性基團，由此形成反電暈等離子體。當材料表面附著催化劑時，反電暈等離子體可以與催化劑緊密結合。

將等離子體與選擇催化還原(SCR)催化劑結合可實現對氮氧化物(NO_x)降解。通常SCR催化劑置于等離子體放電區域中間或者置于等離子體后端，但高能離子和活性基團通常在SCR催化劑外部產生，等離子體與SCR催化劑結合不緊密。而在反電暈等離子體中，高能離子和活性基團可在SCR催化劑內部孔隙產生，由此反電暈等離子體產生的高能離子和活性基團可以與SCR催化劑的活性組分緊密結合。

因此，提出一種用于反電暈催化部件的整體式SCR催化劑的制備方法和一種用于反電暈催化部件的整體式SCR催化劑，期望可以提高NO_x凈化效率。

發明內容

非平衡態等離子體技術在常溫常壓條件下即可產生大量高能電子和活性自由基，非平衡態等離子體與選擇催化還原(SCR)催化劑結合可以在常溫或者低溫下將柴油機尾氣中的NO_x還原生成氮氣(N₂)。本發明基于非平衡態等離子體技術提出一種用于反電暈催化部件的整體式SCR催化劑的制備方法和一種用于反電暈催化部件的整體式SCR催化劑。

根據本發明的一個方面，提供了一種用于反電暈催化部件的整體式SCR催化劑的制備方法，其中，所述制備方法包括：提供晶須原料、無水硫酸鋁和無水硫酸鈉與蜂窩狀基體，并使所述蜂窩狀基體被所述晶須原料、無水硫酸鋁和無水硫酸鈉包埋以獲得混合物料；將所述混合物料于900-1200℃下焙燒2-12小時后冷卻，在所述蜂窩狀基體的表面上生長出晶須；提供基于Fe-Mn雙金屬單位點的SCR催化劑粉體并將SCR催化劑粉體與羧甲基纖維素鈉、硅溶膠、水混合得到SCR催化劑漿料；將SCR催化劑漿料涂覆到蜂窩狀基體內外表面上，并進行干燥處理后焙燒以獲得整體式SCR催化劑。

根據本發明的另一個方面，提供了一種用于反電暈催化部件的整體式SCR催化劑，其中，所述整體式SCR催化劑是根據上述實施例所述的制備方法制備得到的。

通過下文中參照附圖對本發明的實施例所作的描述，本發明的其它目的和優點將顯而易見，并可幫助對本發明有全面的理解。

附圖說明

本發明將參照附圖來進一步詳細說明，其中：

圖1是本發明的一個實施例所提供的一種用于柴油機尾氣的等離子體凈化裝置的示意圖；