[发明专利]混合稀土脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及废气处理净化领域，特别涉及一种混合稀土脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

稀土元素由于具有未充满电子的4f轨道和镧系收缩等特征，表现出独特的化学性能，作为催化剂，已经在许多重要的化学过程中得到广泛应用，如石油化工、化石燃料的催化燃烧、碳一化工、环境催化、机动车尾气净化和有毒有害气体的净化等。从20世纪60年代中期开始，国内外对稀土化合物的有关性质进行了广泛的研究，包括研究稀土替代资源相对短缺的贵金属；利用稀土来改进或制备出性能更好、更环保的新型催化材料；研究稀土在催化中的作用机理、催化活性位等。稀土催化材料按照其组成大致可分为：稀土复合氧化物、稀土-贵金属、稀土分子筛等。

虽然稀土氧化物对某些化学反应显示出一定的催化活性，并可通过纳米化制备减小其颗粒尺寸、增大比表面积或调变表面晶面组成等提高其催化活性，但还是远低于反应所需的理想状态，而且稀土氧化物的热稳定性也不能令人满意，在高温下容易烧结，从而导致催化活性的下降。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种混合稀土脱硝催化剂及其制备方法。

本发明提供一种混合稀土脱硝催化剂，所述脱硝催化剂活性组分由混合稀土氧化物与过渡金属氧化物组成双活性成分。

进一步地，所述混合稀土脱硝催化剂的载体为γ-A1₂O₃或者活性炭。

进一步地，所述混合稀土脱硝催化剂以重量百分比计组成如下：混合稀土氧化物为5％-15％，过渡金属氧化物为1％-3％，其余为γ-A1₂O₃或者活性炭载体。

进一步地，所述混合稀土氧化物以重量百分比计包括：60％-70％的CeO₂，30％-40％的La₂O₃。

进一步地，脱硝催化剂活性组分按重量百分比计组成如下：CeO₂为60％，La₂O₃为30％，Fe₂O₃或MnO₂为10％。

本发明还提供一种上述任意一项所述的混合稀土脱硝催化剂的制备方法，进一步地，包括如下步骤：

将Ce(NO₃)₃·6H₂O晶体、La(NO₃)₃·6H₂O晶体、Fe(NO₃)₃·9H₂O晶体或者Mn(NO3)₂·4H₂O晶体溶于纯净水中制备催化剂前驱体，然后将γ-A1₂O₃或者活性炭作为载体加入在前驱体溶液中浸渍24h，然后将浸渍好的样品放到干燥箱中于120-150℃干燥4-8h，干燥好的样品在惰性气氛500-700℃焙烧3-4h，使得硝酸盐分解成为氧化物，形成混合稀土氧化物催化剂，得到最终催化剂产品。

本发明提供的上述混合稀土脱硝催化剂活性组分由混合稀土氧化物与过渡金属氧化物组成双活性成分，由于混合稀土氧化物间及稀土氧化物与过渡金属氧化物间的协同作用，使得催化剂具有催化效率高，反应温度窗口宽等优点。制备工艺采用浸渍法制作，具有工艺简单，原料来源广泛，成本低等优点。本发明提供的混合稀土氧化物催化剂主要应用于工业废气的净化方面，尤其是烟气脱硝方面。既可用于燃煤电厂的中低温烟气脱硝，也可以用于工业源的低温烟气脱硝领域。

具体实施方式

本发明公开了一种混合稀土脱硝催化剂及其制备方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明提供一种混合稀土脱硝催化剂制备方法，可以应用于燃煤烟气的NH3-选择性催化还原脱硝领域，具有催化效率较高、经济性好等优点，整个技术工艺简单，投资少，能耗低，催化效果好。