[发明专利]一种碳纳米管负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂，其特征在于：在多壁碳纳米管MWCNTs上，负载助剂ZrO₂和活性组分MnO_x，构成复合型催化剂MnO_x-ZrO₂/MWCNTs；所述MnO_x-ZrO₂/MWCNTs催化剂中，MnO_x与多壁碳纳米管的质量百分比为5%-20%，ZrO₂与多壁碳纳米管的质量百分比为10%-50%。

2.权利要求1所述碳纳米管负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）多壁碳纳米管的预处理： 

    称取多壁碳纳米管，加入硝酸水溶液，依次经过超声波处理、水浴，过滤、水洗至中性和干燥后，放入介质阻挡放电（DBD）反应器，于O₂气氛中，高压放电处理，得到预处理后的多壁碳纳米管；

（2）复合载体的制备：

    按照等体积浸渍法，称取锆源溶于无水乙醇中，滴加到预处理后的多壁碳纳米管中；经超声波处理并烘干后，在氮气氛下焙烧，得到ZrO₂/MWCNTs复合载体；所述锆源与多壁碳纳米管的加入比例满足得到的ZrO₂/MWCNTs复合载体中ZrO₂与多壁碳纳米管的质量百分比为10%-50%；

（3）活性组分的负载：

    按照等体积浸渍法，称取锰源溶于无水乙醇中，并均匀地滴加到ZrO₂/MWCNTs复合载体中，经超声波处理并烘干后的物料在氮气氛下焙烧，即得到MnO_x-ZrO₂/MWCNTs；所述锰源与ZrO₂/MWCNTs复合载体加入比例满足得到的MnO_x-ZrO₂/MWCNTs复合催化剂中MnO_x所占的质量百分比为5%-20%。

3.根据权利要求2所述的碳纳米管负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述硝酸水溶液浓度为1-4 mol/L，1g MWCNTs加入100-300mL硝酸水溶液。

4.根据权利要求2所述的碳纳米管负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述水浴温度为80-100℃，水浴时间为2-8 h。

5.根据权利要求2所述的碳纳米管负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述干燥为干燥箱干燥，干燥温度为80-120℃，干燥时间为6-24h。

6.根据权利要求2所述的碳纳米管负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）和（3）中的干燥为干燥箱干燥，干燥温度为40-60℃，干燥时间为6-24 h。

7.根据权利要求2所述的碳纳米管负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）、（2）和（3）中所述超声波处理的处理时间为15-60min。

8.根据权利要求2所述的碳纳米管负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中放电电压为30-60KV，时间为30-90min。

9.根据权利要求2所述的一种多壁碳纳米管负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）和（3）中所述焙烧温度为300-500℃，升温速率为5-10℃/min，保温时间为1-4 h。

10.根据权利要求2所述的一种多壁碳纳米管负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述多壁碳纳米管管径为60-100nm，所述锆源为硝酸氧锆，所述锰源为乙酸锰。