[发明专利]一种氧化铝基一氧化氮常温催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种一氧化氮常温催化剂及制备方法，特别是涉及一种氧化铝基一氧化氮常温催化剂及制备方法。应用于氮氧化物气体污染物处理的环境净化领域。 

背景技术

在各种大气污染物中，氮氧化物（NO_X）的污染及其造成的危害不容忽视。NOx大多来自于燃料燃烧，即汽车尾气、工业窑炉排放物等。NOx净化处理按工艺可分为干法和湿法。干法包括非催化还原法、催化还原法、吸附法等；湿法包括酸吸收、碱吸收、氧化吸收等。

富氧条件下氧化吸收NOx是当前的研究方向之一。因为燃烧烟气中90%～95%为NO，而NO除生成络合物外，无论在水中或碱液中都不被吸收。为了有效地治理NOx，需将NO部分地氧化为NO₂，故需寻找一种有效的催化剂将NO氧化为较容易处理的NO₂，再用吸附剂吸收。

一氧化氮催化氧化研究中，中国专利CN101822983A公开了一种以介孔二氧化硅为载体，钾、钼的一种或两种混合物为掺杂组分，铂为活性组分，采用等体积分步浸渍法制备的催化氧化烟气中氮氧化物的催化剂，但其工艺较复杂，反应温度较高在150～300℃。中国专利CN101352645公开了一种烟气催化氧化脱硝工艺，采用以TiO₂或ZrO₂-TiO₂为载体，Co为活性成分的催化剂，但同样其所述的反应温度过高，不适用于常温条件下的NOx净化处理。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种以氧化铝为基体，制备一氧化氮催化氧化催化剂的方法。所得催化剂适用于常温常压、低浓度（NO≤20ppm）环境条件，具有制备工艺简单、催化氧化效率高等特点。

本发明提供一种氧化铝基一氧化氮常温催化剂，其特征在于，所述催化剂的质量百分比组分为：氧化铝含量96～99.5%，过渡金属氧化物含量0.5～4%。

本发明提供一种氧化铝基一氧化氮常温催化剂催化剂的制备方法，其特征在于，以表面活性剂为模板剂，以铵盐为助剂，通过负载硝酸盐在氧化铝球表面合成过渡金属多孔氧化物，制得氧化铝基一氧化氮常温催化剂；

具体步骤为将表面活性剂、硝酸盐和铵盐溶液，按顺序混合，持续搅拌；将氧化铝球置于上述溶液中常温浸渍，干燥；将上述干燥氧化铝球在马弗炉中焙烧，即可得到所述一氧化氮催化剂。

所述表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠中的一种或其组合，溶液浓度为0.5～1.5mol/l。

所述硝酸盐为硝酸铈、硝酸铜、硝酸钴中的一种或其组合，溶液浓度为0.25～0.75mol/l。

所述铵盐为氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或其组合，溶液浓度为0.5～1.5mol/l。

所述活性氧化铝球在混合溶液中的浸渍时间为12～16小时，所述干燥为在100～120℃烘箱中干燥3～5小时，催化剂焙烧温度350～450℃，焙烧时间为4～6小时。

所述氧化铝球为3～5mm的氧化铝球。

与现有技术相比，本发明具有工艺简单、催化氧化效率高等特点，对NOx氧化吸收效率有明显提高。

活性炭催化性能评价在柱型玻璃管反应器中进行，反应气体积空速（GHSV）为25000h^-1，催化剂用量5ml，反应在常温常压环境下进行

本发明以未处理活性炭为对比催化剂，原料气NO浓度为10ppm，以空气为载气，反应温度25～30℃，相对湿度30～45%，测试时间为6h。经过约1h吸附饱和后，测定NO催化转化率为0～1%，基本无活性。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和操作过程，但本发明的保护范围不限于下述具体实施方式。

实施例1：

分别配制0.12mol/l的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）溶液、0.25mol/l的Ce(NO₃)₃溶液、1.2mol/l的NH₄Cl溶液、0.25mol/l的Cu(NO₃)₂溶液各5ml；

将Ce(NO₃)₃溶液滴加到CTAB溶液中搅拌1h后，滴加NH₄Cl溶液；再隔1h后滴加Cu(NO₃)₂溶液，然后持续搅拌6h；