[发明专利]一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法。所述催化剂包括泡沫金属载体和负载在所述泡沫金属载体上的活性物质，所述活性物质包括金属氢氧化物。所述制备方法包括将泡沫金属浸泡在含有金属盐的腐蚀溶液中，进行腐蚀反应，得到所述用于催化双氧水氧化NO的催化剂。本发明提供的用于催化双氧水氧化NO的催化剂通过在泡沫金属表面负载活性物质，利用泡沫金属和作为活性物质的金属氢氧化物之间的协同关系，使得该催化剂催化双氧水氧化NO的活性显著提升，并且解决了催化剂的成型问题，可以降低双氧水、催化剂的使用量，从而降低成本，有利于实现工业化应用。

技术领域

本发明属于烟气治理技术领域，涉及一种催化剂，尤其涉及一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法。

背景技术

化石燃料燃烧过程中会产生大量的污染物(SO₂、NOx、Hg、VOC、PM等)，对环境和人体健康带来危害。我国非电行业(钢铁、焦化、水泥、玻璃、陶瓷)排放的烟气，由于排放烟气温度低、成分复杂波动，导致传统SCR(选择性催化还原)脱硝技术无法满足氮氧化物的高效脱除。在电力行业成熟运行的湿法脱硫和SCR脱硝技术针对单一污染物进行处理，存在投资占地大，运行成本高等问题。随着非电行业烟气排放标准日趋严格，迫切需要开发一种低成本、适合低烟温的烟气多污染物脱除技术。

采用臭氧氧化结合湿法吸收同时脱除多污染物的技术已有相关专利公开，如CN101485957A、CN104941411A、CN1768902A、CN104128079A和CN105169906A等。但是臭氧在常温条件下寿命较长，因此，泄露或逃逸的臭氧可以在大气中存在很长时间，对环境和人体有一定危害。而且臭氧的发生成本较高，因此需要开发一种低成本、绿色的NO氧化技术。

针对上述问题，CN106943871A和CN101785966A等提出了将双氧水气化后与催化剂接触并分解为强氧化性的羟基自由基(·OH)进行NO氧化的技术。但是其开发的催化剂为粉体材料，存在双氧水用量大，成型困难，难以实际用在高烟气流量的问题。

CN106378145A公开了一种气态双氧水用催化剂及其应用。该方案中，气态双氧水用整体式催化剂包括蜂窝陶瓷，在蜂窝陶瓷上涂覆有催化剂浆料。所述催化剂浆料由气态双氧水用催化剂、氧化铝和水混合而成。所述气态双氧水用催化剂为锰铜复合氧化物，其制备方法包括以下步骤：(1)将锰盐、铜盐作为催化剂的前驱体，用水配成溶液；(2)将前驱体溶液的pH调整至8-12静置老化，至金属离子沉淀完全，然后过滤，将滤饼干燥、焙烧，得气态双氧水用催化剂。该方法催化剂的制备方法繁琐，并且催化性能有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法。本发明提供的催化双氧水氧化NO的催化剂旨在解决催化剂的成型问题，提高催化氧化性能，并降低双氧水的消耗量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂，所述催化剂包括泡沫金属载体和负载在所述泡沫金属载体上的活性物质，所述活性物质包括金属氢氧化物。

本发明提供的用于催化双氧水氧化NO的催化剂通过在泡沫金属载体表面进行处理负载活性催化物质，提高催化氧化性能，降低双氧水的消耗量。整体式催化剂的使用，可以避免成型问题，经过简单处理后可以直接工业化应用。

泡沫金属材料是一种三维立体结构的材料，比表面积大，强度高，导电性能好。通过在其表面进行负载活性物质提高催化活性，得到的催化剂具有极佳的工业化应用前景。

本发明提供的催化剂中，泡沫金属和活性物质具有协同作用，泡沫金属材料在催化分解双氧水过程中有效提供电子，从而实现二价金属离子(M²⁺)活性物质的存在。