[发明专利]一种水热法制备脱硝催化剂的方法

说明书

本发明公开了一种水热法制备脱硝催化剂的方法，包括以下步骤：S1：向去离子水中加入TiO₂，超声分散，调溶液pH值为弱酸性，加入钒酸铵，磁力搅拌至完全溶解，得悬浮液A；S2:将悬浮液A转移至聚四氟内衬水热反应釜，进行水热反应；S3：水热反应完成后自然冷却至室温，离心分离沉淀，去离子水洗涤沉淀，在80℃～100℃下干燥4h～6h；S4：干燥完成后转移至马弗炉中焙烧，即得V₂O₅@TiO₂核壳微球。本发明制备壳层厚度可控的V₂O₅@TiO₂核壳微球，可通过调节V₂O₅@TiO₂核壳微球壳层厚度进而调控NO转化率和N₂O生成量。

技术领域

本发明属于催化脱硝技术领域，特别是涉及一种水热法制备脱硝催化剂的方法。

背景技术

氮氧化物(NOx)是减排重点，在其控制技术中，氨法选择性催化还原技术(selective catalytic reduction by NH₃，NH₃-SCR)脱硝效率高、技术成熟可靠且无副产物，是NOx减排的重点推荐技术。商用钒钛催化剂是NH₃-SCR技术的核心，主要成分为V₂O₅/TiO₂，其中TiO₂为载体，V₂O₅为活性成分。

但是，商用钒钛催化剂在NH₃-SCR脱硝产物中，除了N₂以外，通常存在一些有害的副产物，例如N₂O，又称氧化亚氮，属于温室气体(Greenhouse Gas)，单分子N₂O温室效应(Greenhouse Effect)是CO₂的298倍，对全球气候的增温效应越来越显著。N₂O在大气中可以稳定存在，迁移至平流层会破坏O₃层，造成O₃层空洞，使人类和其它生物遭受太阳紫外线的辐射下的损害。

由于N₂O分解所需的活化能较高(250kJ/mol)，没有催化剂参与N₂O分解反应很难进行。目前，N₂O分解催化剂主要是贵重金属负载型催化剂，常用的贵重金属主要有Pd、Pt和Ag等。虽然上述贵重金属负载型催化剂对N₂O分解具有较的分解能力，但贵重金属的稀有性不适合大规模商业化应用。因此，研究开发其它NH₃-SCR脱硝催化材料具有重要的理论和实际意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种水热法制备脱硝催化剂的方法，制备壳层厚度可控的V₂O₅@TiO₂核壳微球，可通过调节V₂O₅@TiO₂核壳微球壳层厚度进而调控NO转化率和N₂O生成量。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种水热法制备脱硝催化剂的方法，包括以下步骤：

S1：向去离子水中加入TiO₂，超声分散，调溶液pH值为弱酸性，加入钒酸铵，磁力搅拌至完全溶解，得悬浮液A；

S2:将悬浮液A转移至聚四氟内衬水热反应釜，进行水热反应；

S3：水热反应完成后自然冷却至室温，离心分离沉淀，去离子水洗涤沉淀，在80℃～100℃下干燥4h～6h；

S4：干燥完成后转移至马弗炉中焙烧，即得V₂O₅@TiO₂核壳微球。