[发明专利]一种高强度船用SCR催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高强度船用SCR催化剂，其特征在于，以V₂O₅-TiO₂掺杂柱撑黏土为催化载体，以负载在V₂O₅-TiO₂掺杂柱撑黏土上的Ce为活性物质，通过将负载Ce的V₂O₅-TiO₂掺杂柱撑黏土与堇青石陶瓷载体结合制备得到。

2.根据权利要求1所述的一种高强度船用SCR催化剂，其特征在于，所述高强度船用SCR催化剂的化学式为a％CeO₂/V-Ti-PILC，其中，a代表Ce占催化剂的质量百分数，a＝3-15。

3.根据权利要求1或2所述的一种高强度船用SCR催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、V₂O₅-TiO₂掺杂柱撑黏土的合成：

1)制备黏土悬浮液；

2)制备钛溶胶交联剂；

3)将黏土悬浮液与钛溶胶交联剂进行交联反应，随后加入硫酸氧钒，搅拌、离心，去上清液，洗涤离心后的固体产物，直到洗涤后滤液中无Cl^-离子析出，将固体产物干燥，高温煅烧，将煅烧后的产物研磨成粉末状，最终制得所需V₂O₅-TiO₂掺杂柱撑黏土；

步骤二、活性物质的负载与CeO₂/V-Ti-PILC催化剂的制备

将硝酸铈溶液与V₂O₅-TiO₂掺杂柱撑黏土混匀，形成悬浮液，随后干燥、煅烧，得到所需CeO₂/V-Ti-PILC催化剂；

步骤三、堇青石陶瓷载体的涂覆

将CeO₂/V-Ti-PILC催化剂粉末采用粘结剂涂覆到堇青石陶瓷载体表面，得到所需高强度船用SCR催化剂成品。

4.根据权利要求3所述的一种高强度船用SCR催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，V₂O₅-TiO₂掺杂柱撑黏土的合成采用以下步骤：

1)称取适量蒙脱石或膨润土，置于烧杯中，随后加入去离子水和搅拌磁子，将烧杯及内容物放于磁力搅拌器上室温搅拌12-36h，使得蒙脱石或膨润土在水中充分分散，制得0.5-3.0％的黏土悬浮液；

2)利用浓盐酸配置浓度为3-8mol/L的稀盐酸溶液，称取适量的钛酸丁酯，置于烧杯中，在室温下持续搅拌，缓慢滴加一定量的稀盐酸溶液，直至混合溶液中的Ti与HCl的摩尔比为1.36-0.51，随后继续室温搅拌2-10h，静置老化2-12h后制成所需钛溶胶交联剂；

3)将步骤1)所得黏土悬浮液继续搅拌，缓慢地将步骤2)所得钛溶胶交联剂加入到黏土悬浮液中，常温搅拌12-36h，以充分进行交联反应；随后加入硫酸氧钒，常温搅拌5-20h，随后离心，去上清液，离心后的固体产物用去离子水洗涤，直到洗涤后滤液中无Cl^-离子析出，判断标准为硝酸银溶液不产生沉淀，最后将固体产物在80-95℃水浴加热条件下干燥10-24h，转移至马弗炉中，于400-600℃条件下煅烧2-6h，将煅烧后的产物研磨成粉末状，最终制得所需V₂O₅-TiO₂掺杂柱撑黏土。

5.根据权利要求3所述的一种高强度船用SCR催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中，称取0.7954-3.9768g的Ce(NO₃)₃·6H₂O，溶解于去离子水中，制成硝酸铈溶液，随后加入V₂O₅-TiO₂掺杂柱撑黏土，混匀，形成悬浮液，常温搅拌2-6h，以充分混匀，随后于80-95℃水浴加热条件下干燥10-24h，转移至马弗炉中，于400-600℃条件下煅烧2-6h，得到所需CeO₂/V-Ti-PILC催化剂。