[发明专利]一种荷叶源生物炭负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种荷叶源生物炭负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂，其特征在于，在经酸改性的荷叶源生物炭LBC上，负载活性组分MnO_x、助催化剂CeO_x，构成催化剂MnO_x-CeO_x/LBC；所述MnO_x-CeO_x/LBC催化剂中，MnO_x的质量为LBC质量的5-20%，CeO_x的质量为LBC质量的3-10%；所述低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）荷叶的预处理：

以荷叶为原料，将荷叶烘干后用粉碎机进行粉碎，称取粉碎后的荷叶，使用硝酸溶液对生物质原料进行浸渍处理，控制浸渍过程中酸与原料质量比例后与50 mL去离子水混合，搅拌均匀2h后浸渍过夜；

（2）荷叶生物炭的制备：

将上述浸渍并过滤后的粉末在105 ℃下烘干24 h，后置于管式电阻炉中，在100 mL/min的N₂保护下，升温，并恒温活化；活化结束后，继续通入N₂直至炉管至室温，得到活性炭初级产品；然后用煮沸的去离子水进行洗涤直至中性，将洗涤后的样品烘干，得到成品生物炭载体；

（3）活性组分的负载：

采用超声辅助的浸渍法，称取锰源和铈源溶于无水乙醇中，并均匀地滴加到荷叶生物炭中，经超声波处理并烘干，烘干后的粉末在氮气气氛下焙烧，即得到MnO_x-CeO_x/LBC。

2.根据权利要求1所述的一种荷叶源生物炭负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂，其特征在于，步骤（1）中所述控制浸渍过程中酸与原料质量比为0. 5～5:1。

3.根据权利要求1所述的一种荷叶源生物炭负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂，其特征在于，步骤（1）中所述搅拌均匀2h后浸渍的时间为8～16 h。

4.根据权利要求1所述的一种荷叶源生物炭负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的在100 mL/min的N₂保护下，升温，升温速率为1～5 ℃·min^-1；所述恒温活化，恒温温度为400～900℃，时间为1～4 h。

5.根据权利要求1所述的一种荷叶源生物炭负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的将洗涤后的样品烘干，烘干温度为90～110℃。

6.根据权利要求1所述的一种荷叶源生物炭负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述超声波处理时间为15～120 min。

7.根据权利要求1所述的一种荷叶源生物炭负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述烘干为干燥箱烘干，烘干温度为100～110℃，烘干时间为6～24 h，述焙烧温度为300～500℃，升温速率为1～5℃/min，保温时间为1～4 h。

8.根据权利要求1所述的一种荷叶源生物炭负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述锰源为乙酸锰，所述的铈源为硝酸铈。

9.权利要求1～3任一项所述的荷叶源生物炭负载金属氧化物的低温SCR烟气脱硝催化剂应用于低温SCR烟气脱硝系统。