[发明专利]一种花瓣状锰铈复合氧化物脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种花瓣状锰铈复合氧化物脱硝催化剂及其制备方法，属于催化剂技术与环境保护领域。所述催化剂具有花瓣状结构，所述催化剂由锰铈复合氧化物构成。所述催化剂的制备方法包括以下步骤：(1)将高锰酸钾、硝酸锰水合物、硝酸铈水合物溶于去离子水中，搅拌混匀，随后加入水热反应釜中，在130～160℃温度下反应10～15h，随后冷却；(2)将步骤(1)得到的悬浊液洗涤、离心，随后烘干；(3)将步骤(2)得到的产物在空气气氛中焙烧，得到锰铈复合氧化物脱硝催化剂。本发明以水热法制备的锰铈复合氧化物脱硝催化剂具有丰富的活性位点和酸性位点，该催化剂具有花瓣状结构，有利于提供更多活性位点从而促进对气体的吸附。

技术领域

本发明涉及一种花瓣状锰铈复合氧化物脱硝催化剂及其制备方法，属于催化剂技术与环境保护领域。

背景技术

目前，以柴油机为发动机的船舶排放的氮氧化物对环境造成了一系列的污染并对人类身体健康产生严重危害，因此，降低氮氧化物的排放对环境保护具有重要意义。船用柴油机依靠机内净化技术能处理50％的NO_x，无法满足日益严格的排放要求，因此机外净化技术逐渐成为未来的发展方向。其中，NH₃-SCR技术因其脱硝效率高、技术成熟、操作方便而被广泛地用于船舶尾气脱硝方向，其技术核心是催化剂的创制。

目前，对脱硝催化剂的技术要求主要是在高空速条件下在宽温度范围内具有良好的SCR活性、氮气选择性以及耐硫耐水性等。因此，开发一种新型结构脱硝催化剂对于船舶尾气脱硝处理具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种锰铈复合氧化物脱硝催化剂及其制备方法，由水热法制备的具有花瓣状的锰铈复合氧化物催化剂是一种新型结构催化剂，其比表面积大、活性组分分散均匀，有利于更多活性位点的暴露以及SCR反应的进行。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

本发明一方面提供一种锰铈复合氧化物脱硝催化剂，所述催化剂具有花瓣状结构，所述催化剂由锰铈复合氧化物构成。

上述技术方案中，进一步地，所述催化剂比表面积为50～80m²/g，所述催化剂中二氧化锰、二氧化铈的摩尔比为5:1～1:1。

本发明另一方面提供一种花瓣状锰铈复合氧化物脱硝催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将高锰酸钾、硝酸锰水合物、硝酸铈水合物溶于去离子水中，搅拌混匀，随后加入水热反应釜中，在130～160℃温度下反应10～15h，随后冷却；

(2)将步骤(1)得到的悬浊液洗涤、离心，随后烘干；

(3)将步骤(2)得到的产物在空气气氛中焙烧，得到锰铈复合氧化物脱硝催化剂。

上述技术方案中，进一步地，所述步骤(1)中，高锰酸钾、硝酸锰水合物、硝酸铈水合物与去离子水的质量比为5：(1～4)：(1～4)：180。

上述技术方案中，进一步地，所述步骤(1)中，搅拌转速为100～300rpm/min，搅拌时间为1～2h。

上述技术方案中，进一步地，所述步骤(2)中，烘干时间为8～16h。

上述技术方案中，进一步地，所述步骤(3)中，焙烧的温度为500～700℃，焙烧时间为5～9h。

上述技术方案中，进一步地，所述步骤(3)中，空气气氛中的空气流速为50～300ml/min，在空气气氛中以10～20℃/min升温速率程序升温至500～700℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明以水热法制备的锰铈复合氧化物脱硝催化剂具有丰富的活性位点和酸性位点，该催化剂具有花瓣状结构，有利于提供更多活性位点从而促进对气体的吸附；