[发明专利]一种以Ce掺杂的TiO2为载体的低温SCR催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于大气污染治理技术和环保催化材料领域，具体涉及一种以Ce掺 杂的TiO₂为载体的低温SCR催化剂及其制备方法。

背景技术

近年来我国NOx污染的范围和程度已相当严重。德国学者Richter等人于 2005年在Nature上报道：中国东部地区对流层中NO₂含量，从1996年到2004 年增长了近50％，1997年的增长率为4％，而2002年增长率达到了12％。美国 学者Streets等人报道中国1995年NOx排放总量为1200万吨，并预测若不采取 控制措施，到2020年NOx的排放总量将达到2660万吨。因此，消除作为大气 污染主要来源之一的NOx就变得尤为重要。从2004年7月1日起，我国公布 并实施《火电厂大气污染物排放标准》，对火电厂氮氧化物排放要求有了大幅度 的提高，为了满足政府制定的NOx排放要求，NOx的消除(DeNOx)技术一直是 科研工作者重点关注的对象之一，在众多的脱硝技术中，SCR(选择性催化还原 法)技术脱硝效率最高，是脱除NOx领域中的研究热点。

大部分SCR催化剂的载体采用TiO₂或沸石等多孔结构，也有研究报导使用 Al₂O₃、活性碳和活性焦作为SCR催化剂的载体。经实际工程检验证明这些载体 虽然具有很好的适应活性，但是由于组成简单，对硫和水蒸气敏感，并且催化 剂会被烟气中的粉尘磨损，影响使用寿命。因此对现有SCR脱硝催化剂进行改 进以提高其脱硝效率和使用寿命成为迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种以Ce掺杂的TiO₂为载体的低温SCR催化剂及其 制备方法，以有效解决现有技术存在的催化剂脱销效率较低，使用寿命较短的 问题。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种以Ce掺杂的TiO₂为 载体的低温SCR催化剂，其特征在于：所述催化剂是以Ce掺杂的TiO₂为载体， 负载MnO_X作为催化剂的活性组分。

上述催化剂中，掺杂元素Ce的摩尔数是TiO₂中Ti元素摩尔数的1～50％， MnO_X的负载量为10～60％。

上述催化剂的制备方法依次包括下述步骤：

步骤1：将无水乙醇和钛酸丁酯按体积比1∶0.4～1.2混合均匀，得到溶液 A；再将Ce(NO₃)₃·6H₂O溶液、冰醋酸和无水乙醇按体积比为1∶0.3～0.8∶3～5 混合均匀，得到溶液B，其中Ce(NO₃)₃·6H₂O溶液浓度为0.05～3mol/L，控制 Ce的摩尔数是Ti元素摩尔数的1～50％。

步骤2：按体积比1∶0.3～3将B溶液缓慢滴加到A溶液中，不断搅拌，形 成均匀透明的溶胶，陈化24～72小时后，置于烘箱中于100℃干燥24小时，得 到Ce掺杂TiO₂的干凝胶。

步骤3：将活性组分MnO_X以乙酸锰的形式引入，其中乙酸锰和Ce掺杂的 TiO₂干凝胶按负载量10～60％的比例倒入球磨罐，湿法球磨混合均匀，混合物 置于烘箱中于100℃干燥24小时，干燥完成后将其再置于马弗炉中于300～ 600℃煅烧1～3小时，研磨后得到负载MnO_X的Ce掺杂TiO₂低温SCR催化剂。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、工艺步骤操作简单，生产成本大大降低。

2、制备的低温SCR催化剂脱硝效率高、活性温度窗口宽、使用寿命长， 具有较大的比表面积和较高的热稳定性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例1