[发明专利]一种锰基类水滑石脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明为一种锰基类水滑石脱硝催化剂及其制备方法，属于催化剂领域。一种锰基类水滑石脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备金属盐溶液；(2)制备沉淀剂溶液；(3)制备前驱体溶液；(4)将前驱体溶液静置老化、洗涤、烘干、煅烧，得所述锰基类水滑石脱硝催化剂。本发明还公布了一种锰基类水滑石脱硝催化剂。本发明所述的一种锰基类水滑石脱硝催化剂及其制备方法，通过撞击流/涡流快速反应器，使金属盐溶液与沉淀剂溶液混合，从而充分反应，使得制备出的锰基类水滑石脱硝催化剂催化剂颗粒分布均匀，催化效果比普通的沉淀法高；该制备方法步骤简单，可以进行连续反应，制备周期短，具有很强的应用前景。

技术领域

本发明属于催化剂领域，具体涉及一种锰基类水滑石脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

水滑石(Hydrotalcite，简称HT)属于阴离子型层状化合物，类水滑石化合物(Hydrotalcite-like Compounds，简称HTLCs)的结构与HT相同，称为层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides，简写为LDH)。HTlc具有一定的热稳定性，但是将HTlc加热到一定温度时，HTlc会开始分解。HTlc的热分解过程包括层间水、片层羟基、层间阴离子的脱除，以及新相的形成，即水滑石基复合氧化物(Layered Double Oxides，简写为LDO)。HTLc经焙烧所得的水滑石基复合氧化物的晶粒小而均匀，比表面积能达到100-300m²/g，其作为一种多孔性、大比表面和组成均匀的酸碱双功能性复合氧化物型材料，在催化领域中受到了人们广泛的关注，并且应用在脱硝催化剂中。脱硝催化剂中锰基类脱硝催化剂效果好，应用最为广泛。

制备金属氧化物的最常用的技术之一为共沉淀法。利用沉淀法，可将金属硝酸盐转变为沉淀，从而避免了硝酸盐直接分解氧化造成的爆炸和污染。并且前驱体中存在多种金属元素，在其高温焙烧后的混合氧化物中，各活性元素又呈高度均匀分散，因而存在多种强度和性质不同的活性中心，从而在反应中表现出酸碱协同效应和氧化还原协同效应。但是传统的共沉淀制备方法通常利用滴定法或者水热反应釜完成，普通的搅拌混合方法，容易混合搅拌不充分，导致催化剂颗粒分布不均匀，分散性不好，从而影响催化剂的使用效果；而且制备过程不连续、制作周期长，制作步骤繁琐。

有鉴于此，有必要提出一种锰基类水滑石脱硝催化剂及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锰基类水滑石脱硝催化剂的制备方法，该制备方法步骤简单，可以进行连续反应，缩短了制备时间，提高了产品性能。

为了实现上述目的，所采用的技术方案为：

一种锰基类水滑石催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备金属盐溶液：将锰盐和其他金属盐加入到水中，搅拌至完全溶解，得金属盐溶液；所述其他金属盐含有铁盐和/或铝盐；

(2)制备沉淀剂溶液：向沉淀剂中加入水，搅拌均匀，得沉淀剂溶液；所述沉淀剂为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钠和碳酸钠的混合物、氨水或碳酸铵中的一种；

(3)制备前驱体溶液：将金属盐溶液和沉淀剂溶液放入注射针，通过注射泵将注射针里的金属盐溶液和沉淀剂溶液注射到到快速反应器进行反应，反应完成后，得到前驱体溶液；所述前驱体溶液的pH值为9；

(4)将前驱体溶液静置老化、洗涤、烘干、煅烧，得所述锰基类水滑石脱硝催化剂。

进一步的，所述步骤(1)中，所述其他金属盐还包括铜盐、镍盐、钴盐、锌盐中的一种金属盐或几种金属盐；

所述步骤(2)中，所述沉淀剂溶液的摩尔浓度为0.1-2mol/L；

所述步骤(3)中，所述快速反应器为两通道反应器或四通道反应器。