[发明专利]一种锡铈钛复合氧化物催化剂及其制备方法和用途

说明书

本发明属于催化剂领域，具体涉及一种锡铈钛复合氧化物催化剂及其制备方法和用途。本发明所提供的锡铈钛复合氧化物催化剂制备方法，包括以下步骤：(1)碳纳米球的制备；(2)锡铈钛复合氧化物催化剂的制备。本发明所述方法制备的锡铈钛复合氧化物催化剂，具有较高比表面积和高热稳定性，兼具了锐钛矿型TiO₂和SnO₂、CeO₂的优势并有效地弥补了锐钛矿型TiO₂的不足，在NH₃‑SCR催化中表现出优异的催化性能和抗水抗硫性能。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种锡铈钛复合氧化物催化剂及其制备方法和用途。

背景技术

工业迅猛发展需要巨大的能源消耗，在我国以煤炭为主的能源结构下，煤炭燃烧所排放的烟气给环境造成了严重的污染，其中氮氧化物(NO_x)带来的环境污染尤为严重，其治理已经刻不容缓。在NO_x排放控制技术中，以NH₃为还原剂选择性催化还原NO_x技术(即NH₃-SCR技术)，是燃煤电厂烟气脱硝最行之有效的方法。

目前，工业化应用的NH₃-SCR催化剂主要是V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂催化剂，该催化剂的特点是在燃煤锅炉电站中的NOx脱除效率在80％以上，且具有良好的抗硫性能，工作温度为280-420℃。但是，该催化剂中锐钛型TiO₂载体在使用过程中也存在一些问题，如机械强度差、比表面积较小、在高温下易转晶为金红石型TiO₂等。在TiO₂中掺入其他氧化物，是改进TiO₂载体性能的一种有效方法。例如Kobayashi M.等制备了一系列V₂O₅/TiO₂-SiO₂催化剂，发现SiO₂的加入大幅提高了载体的比表面积和钒物种的分散度，从而提高了催化剂的热稳定性、表面酸性及脱硝活性；李云涛等在TiO₂载体中加入Al₂O₃，改善了催化剂的整体机械性能。在对TiO₂改性的众多氧化物中，SnO₂和CeO₂不仅能够提高TiO₂的比表面积和机械强度，还能大大提高催化剂的氧化还原性能和热稳定性，从而改善催化剂的脱硝性能。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种锡铈钛复合氧化物催化剂及其制备方法和用途，用于解决现有技术中所存在的机械强度差、比表面积较小、在高温下易转晶为金红石型TiO₂等缺陷。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种锡铈钛复合氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)碳纳米球的制备；(2)锡铈钛复合氧化物催化剂的制备。

具体地，包括以下步骤：

(1)碳纳米球的制备：

将葡萄糖溶于溶剂中，室温下搅拌溶解后，转移至反应釜中进行反应，反应结束后冷却，经过处理后，干燥，获得碳纳米球；

(2)锡铈钛复合氧化物催化剂的制备：