[发明专利]选择性催化还原脱硝催化剂及其制法和应用

权利要求书

1.一种烟气脱硝用选择性催化还原脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂包括载体、负载于载体上的过渡金属氧化物二氧化锰、稀土改性添加剂和稀土金属多孔配位聚合物；所述载体为多孔材料，所述多孔材料选自半焦或硅铝蜂窝陶瓷；所述稀土改性添加剂为氧化镧；所述稀土金属多孔配位聚合物通过稀土金属盐和活性组分配体制成，其中所述稀土金属为铈，所述活性组分配体选自4-吡啶甲酸盐酸盐、4-吡啶乙酸盐酸盐，或1,3,5-苯三甲酸和对苯二甲酸的组合；所述稀土金属多孔配位聚合物以多孔网状金属框架结构分布于载体上；

其中，以质量分数计，所述过渡金属氧化物、稀土改性添加剂和稀土金属多孔配位聚合物在载体上的负载量总量为25%-35%；所述过渡金属氧化物、稀土改性添加剂和稀土金属多孔配位聚合物中金属元素的摩尔比为：（0.8-1）：（0.005-0.015）：（0.08-0.15）。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述催化剂的比表面积为180-550m²/g。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中，所述催化剂通过包括下述步骤的制备方法得到：

（1）形成含有过渡金属氧化物及稀土改性添加物的载体；

（2）将步骤（1）所得载体负载稀土金属多孔配位聚合物；

（3）将步骤（2）所得载体在300-500℃焙烧，得到所述选择性催化还原脱硝催化剂。

4.根据权利要求3所述的催化剂，其中，所述形成含有过渡金属氧化物及稀土改性添加物的载体的过程包括下述步骤：

（1）将载体依次浸入过渡金属盐溶液、稀土可溶性盐溶液中，或将载体浸入过渡金属盐溶液和稀土可溶性盐溶液的混合溶液中；

（2）将步骤（1）所得载体在300-500℃焙烧，得到含有过渡金属氧化物及稀土改性添加物的载体。

5.根据权利要求3所述的催化剂，其中，所述载体负载稀土金属多孔配位聚合物的过程包括下述步骤：

（1）将稀土金属盐、酸和活性组分配体均匀溶于有机溶剂中；

（2）加入质量浓度为5%-20%稀硝酸调节pH至弱酸性4.0-6.5，形成混合溶液；

（3）向上述混合溶液中加入载体，经水热反应，使载体负载稀土金属多孔配位聚合物。

6.根据权利要求5所述的催化剂，其中，所述水热反应的温度为180-300℃。

7.权利要求1-6任一项所述催化剂的制备方法，包括下述步骤：

（1）形成含有过渡金属氧化物及稀土改性添加物的载体；

（2）将步骤（1）所得载体负载稀土金属多孔配位聚合物；

（3）将步骤（2）所得载体在300-500℃焙烧，得到所述选择性催化还原脱硝催化剂。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述形成含有过渡金属氧化物及稀土改性添加物的载体的过程包括下述步骤：

（1）将载体依次浸入过渡金属盐溶液、稀土可溶性盐溶液中，或将载体浸入过渡金属盐溶液和稀土可溶性盐溶液的混合溶液中；

（2）将步骤（1）所得载体在300-500℃焙烧，得到含有过渡金属氧化物及稀土改性添加物的载体。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述过渡金属为锰、所述过渡金属盐选自硝酸锰、醋酸锰或甲酸锰，所述过渡金属盐溶液的质量浓度为5%-25%。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述稀土改性添加物质中稀土金属为镧，所述稀土可溶性盐选自硝酸镧或醋酸镧，所述稀土可溶性盐溶液的质量浓度为0.01%-0.5%。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述载体的制备方法包括下述步骤：

（1）将多孔材料在质量浓度5%-20%的硝酸溶液中进行活化；

（2）将步骤（1）所得多孔材料在马弗炉300-500℃条件下退火，得到所述载体。