[发明专利]一种用于NO氧化催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于NO氧化催化剂，其特征在于，所述催化剂包括：载体和负载在载体上的活性组份，其中所述载体为γ‑氧化铝，所述活性组份是锰、铁、铜、钴、铬或铈的氧化物中的一种或几种；活性组分负载质量为载体质量的10‑25％。通过简单的浸渍法将活性组分负载到载体上，得到NO氧化催化剂。本催化剂在275℃较低的温度窗口，在有氧的条件下，NO转化率达最高到98.5％，并且具有良好的抗硫性。本方法制备的催化剂来源广泛，价格低廉，具有良好的工业应用潜力。

技术领域

本发明属于工业催化剂技术及环境保护技术领域，具体涉及一种用于NO氧化催化剂及其制备方法，尤其是一种用于低温选择性氧化NO的金属氧化物负载型催化剂的制备方法及性质研究。

背景技术

化石燃料燃烧过程中排放出大量的氮氧化物，包括一氧化氮，二氧化氮和一氧化二氮等，会造成酸雨和光化学烟雾等环境问题。其中氮氧化物中90％为一氧化氮，因此一氧化氮的脱除已经成了热点问题。

NO脱硝方法主要有两种，一种是将NO还原成氮气，目前火电厂应用最广泛的是选择性催化还原(NH₃-SCR)技术，但NH₃-SCR安全性低，成本高，且具有严格的温度窗口。另一种方法是将NO氧化成高价态的氮氧化物，然后利用碱性、氧化性或还原性液体将其吸收，适用于中小型企业。利用氧化法脱除NO成本低，在低温范围内可以达到较高的脱除效率。

NO氧化法的核心是催化剂，按照活性组分的不同可分为贵金属与非贵金属催化剂两大类。其中，Pt、Pd、Ag等贵金属催化剂已经有了广泛研究，具有较好的脱硝效率，但是该类催化剂存在价格昂贵的问题，难以在工业中广泛使用。非贵金属价态多变且价格相对低廉，且具有较好的催化活性，因为，该类催化剂的制备引起了工业界的广泛关注。

中国专利文献CN107824192B公开发明了一种用于烟气脱硝的Sr₂FeTaO₆/氧化铝复合催化剂及其制备方法，该催化剂主要由碳酸锶、五氧化二钽和铁粒为原料制成Sr₂FeTaO₆，再涂覆在载体氧化铝小球表面制得。该催化剂具有反应窗口宽、环境友好、低温活性好等优点。但该脱硝方法为NH₃-SCR法，安全性低，成本高，且会造成NH₃泄露的问题。中国专利CN107376913A公开了一种可用于NO高效催化净化的γ-氧化铝基氧化铜纳米材料及其制备方法。该材料由γ相的Al₂O₃泡沫陶瓷及其表面原位生长的CuO纳米粒子组成。该催化剂制备成本低，催化效果较好，步骤简便，但其转化温度较高。因此开发低温高效、低成本的NO氧化催化剂具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于NO氧化催化剂，该催化剂在较低温度下具有较高NO转化率的多元氧化物负载型催化剂，能够解决相关技术中在低温下转化率较低的问题，本发明的另一目的是提供上述催化剂的制备方法。

本发明的技术方案为：一种用于NO氧化催化剂，其特征在于，所述催化剂包括：载体和负载在载体上的活性组份，其中所述载体为γ-氧化铝，所述活性组份是锰、铁、铜、钴、铬或铈的氧化物中的一种或几种；活性组分负载质量为载体质量的10-25％。

优选所述的γ-氧化铝载体的平均孔径为9-12nm，孔容为0.30-0.50cm³/g，比表面积为130-150m²/g。

本发明还提供了一种制备上述的用于NO氧化催化剂的方法，具体步骤如下：

(1)制备活性组份溶液，将活性组分的可溶性盐溶解在溶剂中，制成活性组分溶液；其中，活性组分溶液中可溶性盐的浓度为0.1-0.3mol/L；所述活性组份是锰、铁、铜、钴、铬、铈的醋酸盐、硝酸盐或氯化盐中的一种或多种；

(2)将步骤(1)中制备的活性组分溶液加入γ-氧化铝载体中，超声处理，得到混合溶液；