[发明专利]一种NH4F改性TO2/Al-ATP催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种NH₄F改性TO₂/Al‑ATP催化剂，该催化剂是以Al基柱撑ATP为载体，在其上附着TO₂，之后用NH₄F改性得到；其中，T为Ce、Zr或Mn。该催化剂对燃煤烟气的脱硝率和脱汞率均高达90％以上，还可对染料废水脱色同时降低废水的COD。本发明还公开了该催化剂的制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及一种NH₄F改性TO₂/Al-ATP催化剂及其制备方法和应用，为SCR催化剂。

背景技术

目前工业上广泛应用的脱硝技术是选择性催化还原法(SCR)，该方法能达到80-90％的NO_X降低率。国内外很多学者对其中使用的各类催化剂进行了许多研究并取得了一定成果。但是现有的催化剂的活性温度窗口为300-400℃；高温会使催化剂烧结并导致NH₃被氧化成 NO等副反应的发生，增加NH₃耗量；而当温度低于200℃时，催化剂又不具备良好的催化活性。近年来，科学家已经在低温SCR催化剂的研发上做了大量的探索，其中包括贵金属和过渡金属氧化物两大类催化剂。贵金属催化剂在低温下具有良好的催化活性，但由于贵金属催化剂的成本较高、操作温度窗口较窄以及对SO₂也较敏感等缺点限制了它的大规模工业应用。

现有的SCR催化剂在工业上主要应用于烟气脱硝，近期有一些研究者研究通过将金属氧化物负载在载体上来将现有SCR催化剂用于脱汞。通常使用的载体有二氧化钛、二氧化硅、活性炭等。但该类催化剂具有容易中毒，难以再生，成本太高难以实现工业化的缺点，此外现有的SCR催化剂虽然脱硝效果很好但其对单质汞的氧化率低，脱汞率不高。

染料废水的脱色研究主要是以活性炭作为研究对象。活性炭吸附对于染料废水的脱色、COD值的降低有很好的应用前景，但也面临着活性炭的再生困难、处理费用偏高等问题，限制了活性炭吸附在染料废水处理中的应用。

我国凹凸棒土资源丰富，其资源利用水平较低。凹凸棒土(ATP) 又称坡缕石，是一种层链状富镁硅酸盐粘土矿物，呈针状或纤维状，具有较大的比表面积(146-210m²/g)，表面有能起反应的-OH组织，特殊的层链状结构可产生发达的沸石类孔道，并具有一般粘土的特性：阳离子交换性、吸水性、可膨胀性等。

因此，需要一种新型催化剂，其可用作烟气脱硝脱汞催化剂及染料废水脱色剂。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种NH₄F改性TO₂/Al-ATP催化剂。

本发明的第二个目的在于提供上述NH₄F改性TO₂/Al-ATP催化剂的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供上述NH₄F改性TO₂/Al-ATP催化剂的应用。

为实现上述第一个目的，本发明采用以下内容：

一种NH₄F改性TO₂/Al-ATP催化剂，该催化剂是以Al基柱撑ATP 为载体，在其上附着TO₂，之后用NH₄F改性得到；其中，T为Ce、Zr或Mn。

为实现上述第二个目的，本发明采用以下内容：

上述NH₄F改性TO₂/Al-ATP催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将HCl和ATP混合，回流，干燥，得到HCl-ATP；

2)将NaOH溶液和AlCl₃溶液混合，进行反应，老化，得到Al 交联剂；