[发明专利]一种钒钛氧化物催化剂及其制备方法和用途在审

专利信息
申请号: 201710384707.0 申请日: 2017-05-26
公开(公告)号: CN106984300A 公开(公告)日: 2017-07-28
发明(设计)人: 贺泓;晏子頔;石晓燕;单玉龙;刘晶晶 申请(专利权)人: 中国科学院生态环境研究中心
主分类号: B01J23/30 分类号: B01J23/30;B01D53/86;B01D53/94;B01D53/56
代理公司: 北京品源专利代理有限公司11332 代理人: 巩克栋
地址: 100085 北京市海淀区双清路1*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 氧化物 催化剂 及其 制备 方法 用途
【权利要求书】:

1.一种钒钛氧化物催化剂,其特征在于,所述钒钛氧化物催化剂中掺杂有元素Si。

2.根据权利要求1所述的钒钛氧化物催化剂,其特征在于,所述钒钛氧化物催化剂中,元素Si与元素V的摩尔比为0.57~28.67;

优选地,所述钒钛氧化物催化剂为V2O5/SiO2-(MoO3)x-(WO3)1-x-TiO2,其中,x选自0~1,优选x选自0或1;

优选地,以金属氧化物的质量为100%计,Si掺杂的钒钛氧化物催化剂中,V2O5的含量为0.5~5wt%,SiO2的含量为1~5wt%,WO3的含量为9.5~9.9wt%。

3.根据权利要求1或2所述的钒钛氧化物催化剂,其特征在于,所述钒钛氧化物催化剂由钒前驱体溶液通过浸渍法制备得到;

优选地,所述钒前驱体选自偏钒酸钠、偏钒酸铵和偏钒酸钾中的一种或至少两种的混合物。

4.一种如权利要求1-3之一所述的钒钛氧化物催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)配制钒前驱体溶液;

2)向步骤1)得到的钒前驱体溶液中加入钛钨粉与钛钨硅粉混合载体,搅拌负载、干燥、焙烧,制得Si掺杂的钒钛氧化物催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述钒前驱体选自偏钒酸钠或偏钒酸钾。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述钛钨粉与钛钨硅粉混合载体中钛钨粉与钛钨硅粉的重量比为9~1;

优选地,所述钛钨粉与钛钨硅粉混合载体的质量为(0.5~6)g/10mL钒前驱体溶液;

优选地,所述钛钨粉与钛钨硅粉混合载体的质量为(0.8~5)g/10mL钒前驱体溶液;

优选地,所述钛钨粉与钛钨硅粉混合载体的质量为4g/10mL钒前驱体溶液。

7.根据权利要求4-6之一所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述搅拌负载的温度为20~30℃,所述搅拌负载的时间为1~2h;

优选地,所述干燥的温度为100~120℃,所述干燥的时间为9~12h;

优选地,所述焙烧的温度为400~500℃,所述焙烧的时间为3~8h。

8.根据权利要求4-7之一所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述焙烧在马弗炉中进行。

9.一种钒钛氧化物催化剂的用途,其特征在于,将权利要求1-3之一所述的钒钛氧化物催化剂应用于选择性催化还原氮氧化物的方法。

10.根据权利要求9所述的用途,其特征在于,所述钒钛氧化物催化剂应用于选择性催化还原氮氧化物的方法包括如下步骤:

a)将钒钛氧化物催化剂负载于尾气通道;

b)将尾气通入尾气管道中进行选择性催化还原;

优选地,步骤a)的过程为:将钒钛氧化物催化剂以涂层的形式涂覆在尾气流通通道的壁表面上,所述尾气流通通道的壁表面优选具有陶瓷或金属制成的蜂窝结构;

优选地,步骤a)的过程为:将钒钛氧化物催化剂制成球状或板状置于尾气通道中;

优选地,步骤b)的过程为:在钒钛氧化物催化剂的上游喷入还原剂,将尾气通入,所述还原剂和尾气混合后进行还原反应;

优选地,所述还原剂采用氨气或尿素;

优选地,所述尾气为移动源含氮氧化物气体或固定源含氮氧化物气体;

优选地,所述尾气为柴油车尾气、燃煤电厂烟气或工业窑炉烟气。

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