[发明专利]一种金属钛基脱硝催化剂及其制备方法及应用

说明书

本发明涉及催化剂的制备技术领域，尤其是一种金属钛基脱硝催化剂及其制备方法及应用，现提出如下方案，制备方法包括将溶质溶解于溶剂中，在80‑90℃下，超声分散25‑35min，再恒温搅拌30‑60min，静置陈化得到沉积液，将沉积液在80‑90℃下搅拌0.5‑4h得到第一混合液，将金属钛基载体置于第一混合液中进行电沉积，将经过电沉积后的金属基载体烘干、焙烧得到金属钛基脱硝催化剂；每升所述溶剂中含有的所述溶质包括偏钒酸铵1‑5g、偏钨酸铵1‑5g、七钼酸铵1‑5g、ZrOCl₂·8H₂O 0.5‑1g、Ce(NO₃)₃ 0.5‑1g、氯铂酸或氯钯酸0.1‑1g和纳米TiO₂ 0.1‑0.5g。本发明制备的金属钛基载体具有机械强度高、良好的低温活性、催化剂涂层与金属钛基结合紧密的特点、可迅速传导传递热量。

技术领域

本发明涉及催化剂的制备领域，尤其是一种金属钛基脱硝催化剂及其制备方法及应用。

背景技术

关于金属基SCR脱硝催化剂及其载体的研究已有少量报道，CN102553596A公开了金属基材上使用高温火焰粉末喷枪进行热喷涂，喷涂温度在2500-3500℃，使得基材表面处于熔化状态，形成氧化铝纳米颗粒镶嵌大比表表面，以利于负载催化涂层；公开号为CN102225332B报道了一种不锈钢基体为载体，采用电弧喷涂TiN的方式进行表面改性，然后进行酸洗刻蚀，增大比表，再通过纳米浸渍液涂覆的方式进行负载和焙烧形成SCR催化剂；以上专利通过物理手段增加载体与催化涂层间的结合力与负载量，但都需要高温处理能耗较大的同时生产设备消耗也较大，规模化生产成本较高。

为此，本发明提出了一种金属钛基脱硝催化剂及其制备方法及应用。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提出了一种金属钛基脱硝催化剂及其制备方法及应用。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种金属钛基脱硝催化剂及其制备方法及应用，包括如下步骤：将溶质溶解于溶剂中，在80-90℃下，超声分散25-35min，再恒温搅拌30-60min，静置陈化得到沉积液，将沉积液在80-90℃下搅拌0.5-4h得到第一混合液，将金属钛基载体置于第一混合液中进行电沉积，将经过电沉积后的金属基载体烘干、焙烧得到金属钛基脱硝催化剂；每升所述溶剂中含有的所述溶质包括偏钒酸铵1-5g、偏钨酸铵1-5g、七钼酸铵1-5g、ZrOCl₂·8H₂O 0.5-1g、Ce(NO₃)₃0.5-1g、氯铂酸或氯钯酸0.1-1g和纳米TiO₂0.1-0.5g。

进一步地，所述金属钛基载体的制备方法包括如下步骤：

步骤1：将金属钛合金板放入电解槽中进行电化学表面刻蚀，在50-100℃、电流密度为20-200A/m²下，刻蚀6-12h，得到第一载体板，所述电解槽中的电解液包括2-10wt％草酸溶液；

步骤2：将第一载体板在300-400℃温度下焙烧1-2h，得到第二载体板，将第二载体板置于80-100℃、5-10％wt的硝酸溶液中反应1-2h，再洗涤、晾干得到第三载体板，将第三载体板置于1-3wt％的双氧水中3-6h后，再置于450-550℃下焙烧15-25min，冷却后得到金属钛基载体。

进一步地，所述金属钛合金板的制备方法包括将蜂窝钛合金板进行喷砂打磨处理，再将经过打磨处理后的蜂窝钛合金板置于80-100℃的5-10wt％的碱溶液中30-120min，烘干后得到第一板，将第一板置于80-100℃的5-10wt％的酸溶液中1-2h，得到第二板，将第二板水洗后置于乙醇或丙酮溶液中经超声处理、晾干后得到金属钛合金板。

进一步地，所述碱溶液包括NaOH、NaCO₃和/或KOH的水溶液。