[发明专利]负载型金属硫化物催化剂、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种负载型金属硫化物催化剂在选择性催化还原NO脱硝反应中的应用，其特征在于：选择性催化还原NO脱硝反应具体是：在微波催化反应器装置的反应管中填充负载型金属硫化物催化剂形成微波催化反应床，待处理的废气在通过微波催化反应床时发生气-固催化反应，其中NO还原成N₂；

所述催化剂由活性炭载体和金属硫化物组成，活性炭载体为椰壳活性炭，金属硫化物为过渡金属硫化物Me_xS_y，其中：Me代表过渡金属，x取值为1-9，y取值为1-9。

2.根据权利要求1所述的负载型金属硫化物催化剂在选择性催化还原NO脱硝反应中的应用，其特征在于：所述催化剂中金属硫化物的质量含量为1-25％。

3.根据权利要求2所述的负载型金属硫化物催化剂在选择性催化还原NO脱硝反应中的应用，其特征在于：所述催化剂中金属硫化物的质量含量为5-10％；所述金属硫化物为镍硫化物和/或钴硫化物。

4.根据权利要求1所述的负载型金属硫化物催化剂在选择性催化还原NO脱硝反应中的应用，其特征在于：所述负载型金属硫化物催化剂的制备方法包括以下步骤：

第一步、取经过酸处理的椰壳活性炭，按比例加入金属硝酸盐溶液中，得到混合液；

第二步、将第一步所得混合液在室温下持续搅拌均匀后，转移到超声波清洗器中使椰壳活性炭在溶液中充分分散，然后加入适量的尿素，将混合液转入恒温水浴中；

第三步、打开冷凝水回流，持续搅拌，陈化，干燥至恒重，即得活性炭负载金属硫化物催化剂前驱体；

第四步、将第三步得到的活性炭负载金属硫化物催化剂前驱体装入石英管中，放入微波反应器中；

第五步、打开氮气吹扫；启动微波，调节微波功率控制床层温度达到一定温度后保持恒温；

第六步、关闭氮气，通入硫化氢气体；调整微波功率将床层温度控制至一定温度后恒温硫化，即得负载型金属硫化物催化剂。

5.根据权利要求4所述的负载型金属硫化物催化剂在选择性催化还原NO脱硝反应中的应用，其特征在于：

所述第一步中：所述金属硝酸盐溶液的摩尔浓度为0.05-0.15mol/L；酸处理具体是：按照每克椰壳活性炭用15-30mL酸溶液的配比将椰壳活性炭浸入到质量分数为20％-40％的硝酸溶液中，室温下放置1-5小时，过滤、蒸馏水洗涤至中性，在100℃-120℃条件下恒温干燥至恒重；

所述第二步中：搅拌速率为100-500r/min；尿素的摩尔用量为硝酸根离子的摩尔用量的2-4倍；恒温水浴的温度为85℃-95℃；

所述第三步中：搅拌时间为8-11小时；陈化温度为85℃-95℃，陈化时间为1-3小时；干燥温度为100℃-120℃；

所述第五步中：氮气吹扫的时间为1-2小时，氮气的流量为80-120mL/min；控制床层温度达到500-600℃，恒温保持15-25分钟；

所述第六步中：硫化氢气体的流量为80-120mL/min；将床层温度控制在500-600℃下恒温硫化25-45分钟。

6.根据权利要求1所述的负载型金属硫化物催化剂在选择性催化还原NO脱硝反应中的应用，其特征在于：催化反应的温度为150℃-400℃；

所述待处理的废气中氧气的体积含量为0.1-10％；

所述待处理的废气中水汽的体积含量为0.1-10％；

所述待处理的废气在微波催化反应床中的停留时间为0.5-10秒。

7.根据权利要求6所述的负载型金属硫化物催化剂在选择性催化还原NO脱硝反应中的应用，其特征在于：催化反应的温度为250℃-350℃；

所述待处理的废气中氧气的体积含量为2-8％；

所述待处理的废气中水汽的体积含量为0.1-5％；

所述待处理的废气在微波催化反应床中的停留时间为1-3秒。

8.根据权利要求1所述的负载型金属硫化物催化剂在选择性催化还原NO脱硝反应中的应用，其特征在于：微波功率为500-3000MHz。