[发明专利]锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂、制备方法及应用

权利要求书

1.一种锆掺杂的钒酸铈脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂为锆掺杂的钒酸铈纳米结构；该脱硝催化剂为棒状结构或颗粒状结构，棒的长度和直径分别为10-300nm和5-300nm,颗粒状结构粒径为5-300nm；所述锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂，所述的锆掺杂量与金属铈的摩尔比为x:1-x，其中0.05<x<0.8。

2.一种制备根据权利要求1所述的锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)分别配置锆盐和金属铈盐的溶液，搅拌均匀后混合，其中锆盐溶液的金属锆元素和铈盐溶液中的金属铈元素的摩尔比为x:1-x,其中0.05＜x＜0.8；

(2)向步骤(1)得到的混合溶液中加入已充分溶解的钒盐，均匀搅拌,其中钒盐中金属钒与金属铈的摩尔比为1:1-x,其中0.05＜x＜0.8；

(3)将步骤(2)得到的混合溶液用碱调节pH值；

(4)将步骤(3)得到的浑浊液转入到100mL聚四氟乙烯釜衬中，于高压釜中在160-200℃下反应6-24h后自然冷却降温；将得到的固体样品分离出来，用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，然后在60-150℃下干燥8-24h得到锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂前驱体；

(5)将步骤(4)制得的锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂前驱体置于马弗炉中，在空气气氛下，以1-10℃/min升温至300-500℃，保温2-10h后，随炉温冷却至20℃，得到锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂。

3.如权利要求2所述的锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述钒盐为偏钒酸铵、偏钒酸钠、偏钒酸钾中的任意一种或至少两种的混合物；所述的碱为NaOH、KOH或NH₃·H₂O其中一种。

4.如权利要求2所述的锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述的pH值范围为7.5-11.5。

5.如权利要求2所述的锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述铈和锆的金属盐为硝酸盐、氯化盐、硫酸盐、乙酸盐中的任意一种或者至少两种的混合物。

6.一种根据权利要求1所述的锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂的用途，其特征在于，所述催化剂可用作NH₃-SCR反应净化固定源和移动源氮氧化物。

7.根据权利要求6所述的锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂的用途，其特征在于，脱硝率大于80％的温度区间为150-375℃,并具有抗H₂O/SO₂性能。