[发明专利]含杂多酸脱硝催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种含杂多酸脱硝催化剂，其特征在于，该脱硝催化剂含有杂多酸、活性组分和改性助剂；

所述杂多酸为keggin笼型结构，所述杂多酸中的杂原子选自磷原子、锑原子、锡原子中的至少一种；所述杂多酸中的多原子选自钼原子、钨原子、铌原子、钽原子中的至少一种；

所述活性组分含有钒元素、铁元素、锰元素和铜元素中的至少一种；

所述改性助剂含有铈元素、镧元素、镨元素和铒元素中的至少一种；

在所述脱硝催化剂中，所述杂原子、所述多原子、所述活性组分、所述改性助剂的重量比为0.1-5：0.5-10：0.1-5：1-10，所述杂原子、所述多原子、所述活性组分和所述改性助剂的重量均以所含金属元素的氧化物计。

2.根据权利要求1所述的含杂多酸脱硝催化剂，其中，所述杂原子、所述多原子、所述活性组分、所述改性助剂的重量比为0.5-2：1-6：0.5-3：3-5，所述杂原子、所述多原子、所述活性组分和所述改性助剂的重量均以所含金属元素的氧化物计。

3.根据权利要求1或2所述的含杂多酸脱硝催化剂，其中，所述活性组分和所述改性助剂的重量比为1：1-2，所述活性组分和所述改性助剂的重量均以所含金属元素的氧化物计；

优选地，所述活性组分含有钒元素、铁元素、锰元素和铜元素中的至少两种；

优选地，所述活性组分含有钒元素和锰元素，且钒元素和锰元素的摩尔比为1：0.2-7；

优选地，所述脱硝催化剂具有笼型多孔结构；

优选地，所述脱硝催化剂的比表面积为5-20m²·g^-1，平均孔径为10-20nm，堆密度为0.7-1.3g/cm³。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的含杂多酸脱硝催化剂，其中，所述杂原子为锑原子和/或锡原子，所述多原子选自钼原子、钨原子、铌原子和钽原子中的至少一种；

优选地，所述杂多酸选自锑钼酸、锑铌酸、锑钽酸、锑钨酸、锡钼酸、锡铌酸、锡钨酸和锡钽酸中的至少一种；

优选地，所述杂多酸的酸性为1-2mmol/g，比表面积为5-20m²·g^-1，平均孔径为10-20nm。

5.一种制备含杂多酸脱硝催化剂的方法，其特征在于，该方法包括：

(1)将含有元素A的溶液I与含有元素B的溶液II进行第一混合，得到溶液III，所述元素A选自锑元素、磷元素、锡元素中的至少一种，所述元素B选自钨元素、钼元素、铌元素、钽元素中的至少一种；

(2)将所述溶液III与四烷基氢氧化铵溶液进行第二混合，得到溶液IV；

(3)将所述溶液IV与过渡金属硫酸盐溶液进行第三混合，得到含有杂多酸的溶液V；

(4)将所述溶液V、含有元素C的化合物I和含有元素D的化合物II进行第四混合，得到粉料，所述元素C选自钒元素、铁元素、锰元素和铜元素中的至少一种；所述元素D选自铈元素、镧元素、镨元素和铒元素中的至少一种；

(5)将所述粉料依次进行干燥和焙烧，得到脱硝催化剂；

所述溶液I、溶液II、所述化合物I和所述化合物II的用量使得到的脱硝催化剂中，以金属氧化物计，元素A、元素B、元素C和元素D的含量重量比为0.1-5：0.5-10：0.1-5：1-10。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第一混合的条件包括：温度为30-80℃；

优选地，在步骤(2)中，所述第二混合的条件包括：温度为50-60℃，时间为30-60min；

优选地，在步骤(3)中，所述第三混合的条件包括：温度为50-60℃，时间为30-60min；

优选地，在步骤(4)中，所述第四混合的条件包括：在旋转蒸发的条件下进行，温度为70-90℃。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，在步骤(5)中，所述干燥的条件包括：干燥温度为85-95℃，干燥时间为3-12h；

优选地，在步骤(5)中，所述焙烧的条件包括：焙烧温度为200-250℃，焙烧时间为2-5h。