[发明专利]具有三维多级孔道结构的蜂窝式SCR脱硝催化剂及制备方法

权利要求书

1.具有三维多级孔道结构的蜂窝式SCR脱硝催化剂，其特征在于，包括下列重量份的原料制备而成：二氧化钛80～100、纸浆棉1～2、多壁碳纳米管0.1～0.5、炭黑0.5～2.5、二氧化硅1～3、玻璃纤维5～10、偏钒酸铵1～3、偏钨酸铵5～10、六水合硝酸铈5～10、单乙醇胺5～15、羧甲基纤维素1～2、环氧乙烷为1～2、乳酸5～15、硬脂酸1～2、氨水15～25、去离子水30～50；

所述三维多级孔道结构的蜂窝式SCR脱硝催化剂的方法，包括以下步骤：

（1）将多壁碳纳米管和炭黑分散于混酸中酸化处理3～6h，冷却至室温后用蒸馏水稀释，过滤洗涤至中性，产物于75～80℃下真空干燥10～12h，研成粉末，得到酸化的多壁碳纳米管和炭黑混合物粉末；

（2）将步骤（1）所得酸化的多壁碳纳米管和炭黑混合物粉末添加到氨水中，超声分散均匀，得到混合液①；

（3）将偏钒酸铵、偏钨酸铵、六水合硝酸铈加入至单乙醇胺和去离子水的混合溶液中，加热溶解，得到混合液②；

（4）将混合液①和混合液②在搅拌下加入含有二氧化钛、二氧化硅、玻璃纤维、硬脂酸和纸浆棉的混合料中，混炼，加入羧甲基纤维素、环氧乙烷和乳酸，再次混练，得到混合泥料，进行老化；

（5）将步骤（4）获得的混合泥料挤出成型、干燥、煅烧，得到目标产品；

所述煅烧过程中通入含氧量为30～50%的混合气体，保持整个煅烧为富氧条件。

2.一种制备如权利要求1所述的具有三维多级孔道结构的蜂窝式SCR脱硝催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将多壁碳纳米管和炭黑分散于混酸中酸化处理3～6h，冷却至室温后用蒸馏水稀释，过滤洗涤至中性，产物于75～80℃下真空干燥10～12h，研成粉末，得到酸化的多壁碳纳米管和炭黑混合物粉末；

（2）将步骤（1）所得酸化的多壁碳纳米管和炭黑混合物粉末添加到氨水中，超声分散均匀，得到混合液①；

（3）将偏钒酸铵、偏钨酸铵、六水合硝酸铈加入至单乙醇胺和去离子水的混合溶液中，加热溶解，得到混合液②；

（4）将混合液①和混合液②在搅拌下加入含有二氧化钛、二氧化硅、玻璃纤维、硬脂酸和纸浆棉的混合料中，混炼，加入羧甲基纤维素、环氧乙烷和乳酸，再次混练，得到混合泥料，进行老化；

（5）将步骤（4）获得的混合泥料挤出成型、干燥、煅烧，得到目标产品；

所述煅烧过程中通入含氧量为30～50%的混合气体，保持整个煅烧为富氧条件。

3.根据权利要求2所述一种制备具有三维多级孔道结构的蜂窝式SCR脱硝催化剂的方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述的多壁碳纳米管直径为10～20nm，长度为5～15μm；所述炭黑的粒径为15～20nm。

4.根据权利要求2所述一种制备具有三维多级孔道结构的蜂窝式SCR脱硝催化剂的方法，其特征在于，步骤（1）中所述多壁碳纳米管和炭黑的质量比为1∶（1～5）；所述多壁碳纳米管和炭黑的总质量与混酸溶液的质量比为1∶（5～10）。

5.根据权利要求4所述一种制备具有三维多级孔道结构的蜂窝式SCR脱硝催化剂的方法，其特征在于，所述混酸由浓硫酸和浓硝酸按体积比3∶1混合而成。

6.根据权利要求2所述一种制备具有三维多级孔道结构的蜂窝式SCR脱硝催化剂的方法，其特征在于，所述步骤（2）中氨水的浓度为15%，超声分散功率为400～800W，时间0.5～2h。

7.根据权利要求2所述一种制备具有三维多级孔道结构的蜂窝式SCR脱硝催化剂的方法，其特征在于，所述步骤（3）中加热溶解温度为60～90℃。

8.根据权利要求2所述一种制备具有三维多级孔道结构的蜂窝式SCR脱硝催化剂的方法，其特征在于，所述步骤（4）中混合料在添加到混合液①和混合液②中之前先搅拌0.5～1h。