[发明专利]一种用于消除氮氧化物的高效催化剂及其制备方法

说明书

一种用于消除氮氧化物的高效催化剂及其制备方法，属于消除氮氧化物催化剂领域，包括活性组分和载体，所述的活性组分包括Pd，所述的载体包括复合金属氧化物MTi_xCu_1‑xO₃，所述的M为Ca、Mg、Sr、Ba其中的任意一种，所述的x的数值为0.7‑0.9。本发明利用碱土金属元素与贵金属元素Pd协同作用、以新型制备方法制备的催化剂Pd/MTi_xCu_1‑xO₃具有介孔结构和大比表面积，极大提高了催化剂H₂‑SCR消除氮氧化物的活性。同时为简化催化剂的制备工艺，以铵盐为模板剂，一次共沉淀后旋蒸干燥、焙烧，得到Pd/MTi_xCu_1‑xO₃，无需再进行浸渍、烘干、焙烧负载Pd的步骤。

技术领域

本发明属于消除氮氧化物催化剂研发领域，具体地说是一种用于消除氮氧化物的高效催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物导致的大气污染问题日益严重，对环境的危害日益凸显，氮氧化物的消除成为环境领域研究的热点问题。选择性催化还原(SCR)是目前最有效的氮氧化物消除技术，在SCR技术中，用作的还原剂的一般有氨气(或尿素)、碳氢化合物、乙醇(或甲醇)、氢气等。由于氨气(或尿素)做还原剂，需要用到传统的、对环境有毒性钨钒钛体系催化剂，而且氨气(或尿素)本身也容易产生二次污染。碳氢化合物及乙醇(或甲醇)等还原剂，其低温活性较差。氢气以其在SCR消除氮氧化物应用中较高的低温活性、无二次污染、原料来源广泛的优势，成为SCR技术消除氮氧化物的还原剂的最佳选择。由于目前用于氢气选择催化还原消除氮氧化物(H₂-SCR)的催化剂，多用单一金属氧化物或者分子筛。或者以外购的氧化物、分子筛等做载体进行浸渍后负载活性组分，或者以自制的氧化物或者复合氧化浸渍后负载活性组分，都必须进行浸渍步骤负载活性组分。在钙钛矿型复合金属氧化物用于H₂-SCR消除氮氧化物报道中，钙钛矿型复合金属氧化物比表面积较小，制备带有介孔的载体需要含硅类硬模板剂并用碱液脱硅，工艺步骤复杂。

发明内容

本发明提供一种用于消除氮氧化物的高效催化剂，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于消除氮氧化物的高效催化剂，包括活性组分和载体，所述的活性组分包括Pd，所述的载体包括复合金属氧化物MTi_xCu_1-xO₃。

如上所述的一种用于消除氮氧化物的高效催化剂，所述的M为Ca、Mg、Sr、Ba其中的任意一种。

如上所述的一种用于消除氮氧化物的高效催化剂，所述的x的数值为0.7-0.9。

一种用于消除氮氧化物的高效催化剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：准确称取MCl₂、TiCl₄、CuCl₂和PdCl₂溶于稀盐酸中，搅拌均匀得到混盐溶液；

步骤二：将上述混盐溶液滴加入饱和草酸铵水溶液中并搅拌，滴加完毕后调节溶液pH值至7.5-8，使M、Ti、Cu和Pd离子完全络合沉淀；

步骤三：将步骤二所得固液混合物干燥至固体粉末；

步骤四：将步骤三所得的固体粉末在950-1050℃下焙烧2-3h，降至室温，得催化剂Pd/MTi_xCu_1-xO₃。