[发明专利]一种有序介孔碳负载Cu-Mn双金属脱硝催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种有序介孔碳负载Cu‑Mn双金属脱硝催化剂及其制备方法。该催化剂以有序介孔碳材料为载体，以CuOx和MnOx为活性组分；其中CuOx以铜元素含量计负载量为2～10％，MnOx以锰元素含量计负载量为2～10％。该催化剂的制备采用溶剂蒸发诱导自合成方法，以F127为模板剂，与稀盐酸混合溶解后，依次加入正硅酸乙酯、铜前驱体、锰前驱体、酚醛树脂前驱体，搅拌烘干，转入管式炉中惰性气氛下煅烧，得到催化剂。本发明的制备过程简单、原料来源广泛，所得催化剂具有较大的比表面积、较高的低温活性、良好的抗硫性和稳定性，适用于烟气低温SCR脱硝工艺。

主权项

1.一种有序介孔碳负载Cu‑Mn双金属脱硝催化剂，其特征在于：所述催化剂的载体为有序介孔碳材料，活性组分为CuOx‑MnOx双金属氧化物；催化剂的活性组分中，CuOx以铜元素含量计负载量为5％，MnOx以锰元素含量计负载量为5％；所述催化剂的比表面积为512m2/g，平均孔径为4.6nm；上述催化剂通过下述步骤制备得到：（1）40℃水浴下将1.6g三嵌段聚合物F127溶于16.0g乙醇中，搅拌至固体完全溶解，加入1.0g 0.2mol/L的HCl溶液，继续搅拌1h；（2）向溶液中依次加入2.1g正硅酸乙酯、0.189g三水硝酸铜、0.163g硝酸锰、4.0g 25wt％的酚醛树脂前驱体的乙醇溶液，搅拌2h；（3）将样品转移到培养皿中，室温放置24h使乙醇充分挥发，再放入真空干燥箱中，110℃恒温24h，得到透明薄膜材料；（4）将薄膜从培养皿上刮下，研磨成粉末并转移到管式炉中煅烧，氮气气氛下，以2℃/min的速率升温至850℃，保持2h，自然冷却至室温；（5）50℃水浴加热条件下，用2.5mol/L的NaOH乙醇溶液浸泡样品5h，过滤，去离子水洗涤3次，50℃真空干燥后，得到有序介孔碳负载Cu‑Mn双金属脱硝催化剂；所述的酚醛树脂前驱体的乙醇溶液的制备方法如下：a. 将苯酚置于锥形瓶中，加入50wt％的NaOH溶液，50℃水浴搅拌至苯酚溶解；b. 将37wt％的甲醛溶液匀速逐滴加入苯酚溶液中，70℃水浴搅拌后冷却至室温；其中，苯酚、NaOH、甲醛的质量比为5：1：9；c. 冷却后的溶液中逐滴加入1.5mol/L盐酸至溶液呈中性，将所得溶液转移到真空干燥箱中，至溶液出现粘稠；d. 在上述粘稠状样品中加入乙醇使样品完全溶解，过滤下层白色沉淀，继续真空干燥至质量不变，得到酚醛树脂前驱体；e. 将酚醛树脂前驱体溶解在无水乙醇中，配成质量分数为25％的溶液，得到酚醛树脂前驱体的乙醇溶液。