[发明专利]氮氧化物脱除催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种基于钴镧锑氧化物纳米笼的氮氧化物脱除催化剂，其特征在于，所述催化剂组分包括质量百分比为1-10％的钴镧锑氧化物纳米笼和90-99％的片状纳米二氧化钛，所述催化剂经预硫化处理。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述钴镧锑氧化物为空心多孔结构的纳米笼状结构，纳米笼尺寸为420-480nm，其中Co：La：Sb摩尔比为1：(0.5-1)：(0.5-1)。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述二氧化钛为片状结构，纳米片厚度6-8nm，长度250-300nm。

4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述二氧化钛晶型为锐钛矿。

5.一种如权利要求1至4任一项所述的基于钴镧锑氧化物纳米笼的氮氧化物脱除催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.钴镧锑氧化物纳米笼制备，包括：

步骤11.分别配制硝酸钴和2-甲基咪唑的甲醇溶液，在剧烈搅拌下将2-甲基咪唑溶液加入到硝酸钴甲醇溶液中，充分搅拌后在室温下静置24-48h，分离、乙醇洗涤、干燥后得到固体，再将固体分散于乙醇溶液；

步骤12.将乙酸镧和乙酸锑加入到乙醇和水的混合溶液中，然后在搅拌状态下将乙酸镧和乙酸锑的混合溶液加入到步骤11中最后分散固体的乙醇溶液中，充分搅拌后在室温下静置24-48h，分离、乙醇洗涤、干燥后得到固体产物；

步骤2.片状纳米二氧化钛制备，包括：

在剧烈搅拌状态下，将氢氟酸缓慢滴加到钛酸异丁酯中，于160-220℃反应24-48h，反应结束后于室温下静置12-24h，分离后依次用水、甲醇、氢氧化钠溶液和水洗涤，干燥后于空气中300-350℃焙烧2-4h得到片状纳米二氧化钛；

步骤3.催化剂制备，包括：

步骤31.采用等体积浸渍法将步骤12中的固体产物、步骤2中的片状纳米二氧化钛和水混合均匀，之后在空气中于105-120℃下干燥12-24h，再在空气中以1℃/min的升温速率升至250-350℃，并保持4-8h，制备得到催化剂前体；

步骤32.将所述步骤31中制得的催化剂前体在由SO₂、O₂和N₂组成的预硫化气体中于120℃下处理2-6h；再切断SO₂气体并升温至150-200℃保持2-8h；最后升温至250-350℃并通入SO₂气体，保持2-6h，制备得到经过预硫化的CoLaSbO_x/TiO₂，即为所述基于钴镧锑氧化物纳米笼的氮氧化物脱除催化剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中硝酸钴溶液的浓度为0.5mol/L，2-甲基咪唑溶液浓度为4mol/L，硝酸钴与2-甲基咪唑摩尔比为1:1，乙酸镧溶液的浓度为0.5-1mol/L，乙酸锑溶液的浓度为0.5-1mol/L。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中氢氧化钠溶液浓度为0.5mol/L。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1和2中干燥温度为50-80℃，干燥时间2-4h。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤32中预硫化气体中SO₂、O₂和N₂组分所占体积比分别为1％、5％和94％。