[发明专利]一种硫酸磺化的铜铁复合催化剂及其应用

说明书

本发明公开了一种一种硫酸磺化的铜铁复合催化剂及其应用。采用浸渍法制备不同硫酸磺化浓度的ySO₄^2‑‑Sn_0.33Ti_0.67O₂载体并负载Cu₃‑Fe₁，焙烧得到硫酸磺化的铜铁复合催化剂。并研究了所获得的催化剂对NO_x的转化率和抗硫活性的影响。结果表明，Cu₃‑Fe₁/0.6SO₄^2‑‑Sn_0.33Ti_0.67O₂催化剂表现出最佳的脱硝活性和更好的抗硫性。Cu₃‑Fe₁/0.6SO₄^2‑‑Sn_0.33Ti_0.67O₂催化剂在300℃时NO_x的转化率高达93.2％，拓宽了催化剂活性窗口温度。

技术领域

本发明涉及低温烟气脱硝技术领域，特别涉及一种硫酸磺化载体Sn_0.33Ti_0.67O₂并负载Cu-Fe双金属的低温脱硝催化剂以及在氨气选择性催化还原氮氧化物方向的应用。

背景技术

NO_x是主要的大气污染物之一，其主要来源于煤矿燃烧、工业废气以及汽车尾气的排放。NO_x会造成酸雨、光化学烟雾等环境问题，严重影响生态环境和生命健康。如何科学有效的降低NO_x的排放已成为环保领域的一个重要研究方向。目前NH₃-SCR是去除NO_x最有效的方法。Cu具有较强的氧化还原能力，Fe具有很好的抗二氧化硫能力，将Cu-Fe双金属作为脱硝催化剂活性组分的研究已赢得学术界的普遍关注。Sn_xTi_1-xO₂复合氧化物相比于单一的TiO₂和SnO₂具有更好的热稳定性和催化活性。催化剂表面酸位的数量和种类是影响脱硝效率的重要因素。硫酸磺化可以引入大量的酸性位点，进一步提高催化剂的低温脱硝活性。

因此本发明采用浸渍法制备Cu₃-Fe₁/ySO₄^2--Sn_0.33Ti_0.67O₂催化剂并应用于氨气选择性催化还原氮氧化物的研究。

发明内容

针对现有发明材料的不足，本发明提供了一种硫酸磺化的铜铁复合催化剂及其应用，它操作简单、成本低，制备出的催化剂晶粒尺寸小，比表面积大、分散度高、低温脱硝效率高、抗硫性好。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：采用不同浓度的硫酸磺化载体Sn_0.33Ti_0.67O₂，并负载Cu₃-Fe₁双金属活性组分，具体包括如下步骤：

选取硫酸的浓度为0.2、0.4、0.6和0.8mol/L，控制1.0gSn_0.33Ti_0.67O₂复合氧化物/1.5mL浸渍液，常温静置12h，100℃干燥1h，最后在300℃下焙烧2～4h，经研磨得到磺化的催化剂载体。