[发明专利]一种二氧化钛负载氧化铈脱硝催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化钛负载氧化铈脱硝催化剂的制备方法，该制备方法包括通过水解钛酸异丙酯的方法首先制备出无定型态的二氧化钛，然后将无定型态的二氧化钛经过酸热处理得到三种晶型二氧化钛载体，最后通过浸渍煅烧法负载氧化铈制成三种晶型二氧化钛负载氧化铈的脱硝催化剂。本发明的制备方法简单、易于操作和实施，通过该工艺制备的三种晶型二氧化钛载体负载氧化铈的催化剂处理烟气、废气中的氮氧化物，在200℃的反应温度下，具有优异的选择性催化还原脱硝性能，且能够有效克服传统含钒SCR催化剂易于对环境造成二次污染以及对人体有毒害作用的缺陷，具有成本低廉，应用广泛的优点。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种二氧化钛负载氧化铈脱硝催化剂的制备方法。

背景技术

在工业化与城市化飞速发展的大前提下，空气污染在环境污染中的比例逐渐增加。大气污染物主要包括：粉尘/可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳等。NO_x被称为氮氧化物，包括多种化合物，如一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等，主要存在形式是一氧化氮和二氧化氮，其对环境具有较强的危害。选择性催化还原脱硝法，是在一定的温度和催化剂作用下，利用还原剂将NO_x还原为N₂和H₂O，催化剂是该技术的核心，约占整体SCR技术总成本的20-40％，催化剂性能的优劣直接影响整个SCR系统的脱硝效果。

由于二氧化钛具有可与负载的金属发生“强相互作用”，使催化剂的吸附和催化性能发生改变，活性与选择性有较大变化。二氧化钛作为一种新型的脱硝催化剂载体材料备受到重视。目前，以二氧化钛为载体的催化剂多是通过煅烧制成，但是这种载体制成的催化剂，如V₂O₅/TiO₂、MnO_x/TiO₂、CeO/Al₂O₃等，二氧化钛载体晶型不稳定，使用过程中催化剂容易失效，而且这种类型的催化剂还存在反应活性窗口温度较高，达到400℃、剧毒(V₂O₅/TiO₂)等缺点，造成国内SCR脱硝行业能耗高、成本高等问题。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种制备工艺简单、成本低的三晶型二氧化钛负载氧化铈脱硝催化剂的制备方法，通过该方法制备的脱硝催化剂具有优异的选择性催化还原脱硝性能，较低的反应活性窗口温度的优点。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种二氧化钛负载氧化铈脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在异丙醇处于搅拌的状态下，将钛酸异丙酯滴加至异丙醇中，进行第一次超声处理，第一次超声处理结束后向该混合溶液添加尿素，然后进行第二次超声处理；第二次超声处理结束后，在强搅拌状态下向混合溶液中滴加蒸馏水或超纯水，至白色沉淀析出，进行第三次超声处理，第三次超声处理结束后，过滤后得到第一过滤物，将所述第一过滤物进行洗涤、烘干；

(2)将步骤(1)烘干的第一过滤物加入浓度为2-4mol/L的盐酸溶液中，将第一过滤物与盐酸的混合溶液加至水热反应釜内170-180℃处理20-30h，反应完全后水热处理结束，混合溶液随釜冷却至室温，然后进行过滤得到第二过滤物，所述第二过滤物再经过洗涤、烘干得到三种晶型二氧化钛载体；

(3)将步骤(2)获得的三种晶型二氧化钛载体和六水合硝酸铈共溶于水中，50℃加热搅拌混匀后，60℃烘箱烘干水分，然后升温至200℃烘烤2-3h，得到二氧化钛负载氧化铈的脱硝催化剂。