[发明专利]一种提高SCR催化剂脱硝及抗碱金属性能的改性方法

说明书

本发明公开了一种提高SCR脱硝催化剂脱硝及抗碱金属性能的改性方法，包括如下步骤：制备SCR脱硝催化剂，将制得的脱硝催化剂置于等离子体反应器中，抽真空，检查气密性后，通入气源直至真空度达到10～70Pa，调节输出功率为40～120W，刻蚀10～90min，随后将刻蚀后的脱硝催化剂进行煅烧，即制得改性后的SCR脱硝催化剂。优点为采用本发明的改性方法制备的脱硝催化剂，其表面活性位点和酸性位点明显增多，大颗粒团聚物减少，从而有效提高了催化剂的NO转化率、N₂选择性、稳定性以及抗碱金属性能，且采用该改性方法，能够有效减少调控孔径有机试剂的使用，降低了成本，同时能够回收再利用。

技术领域

本发明属于脱硝催化剂领域，尤其涉及一种提高SCR脱硝催化剂脱硝及抗碱金属性能的改性方法。

背景技术

等离子体就是处于电离状态的气体，由大量的电子、离子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成，但电子与正离子的电荷数必须相等，整体表现出电中性，这就是“等离子体”的定义。根据体系能量状态、温度和离子密度，等离子体通常可以分为高温等离子体和低温等离子体。其中，高温等离子体的电离度接近1，各种粒子温度几乎相同，并且体系处于热力平衡状态；低温等离子体处于热力非平衡状态，各种粒子温度并不相同。目前，对低温等离子体的作用机理研究认为是粒子非弹性碰撞的结果。低温等离子体内部富含电子、离子、自由基和激发态分子，其中，高能电子与气体分子(原子)发生非弹性碰撞，将能量转化成基态分子(原子)的内能，发生激发、离解和电离一系列过程，使气体处于活化状态。根据放电产生的机理、气体的压强范围、电源性质以及电极的几何形状、气体放电等离子体主要分为：辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电及微波放电。低温等离子体的主要应用包括：1、有机和无机材料的表面功能处理；2、等离子体制备有机和无机纳米颗粒；3、等离子体灭菌；其中，有机与无机材料表面功能处理优点：工艺简单、操作方便、加工速度快、处理效果好、环境污染小、节能等。

虽然目前低温等离子体在大气污染物协同控制方面得到了很好的利用，而在材料改性并将其改性后的材料应用到提高SCR反应的综合性能和抗碱金属性能还未曾见报道。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种提高SCR脱硝催化剂脱硝及抗碱金属性能的改性方法，改性后的脱硝催化剂的活性位点和酸性位点增加，综合性能增强。

技术方案：本发明提高SCR脱硝催化剂脱硝及抗碱金属性能的改性方法，包括如下步骤：

(1)低温等离子体刻蚀：制备脱硝催化剂，将其置于等离子体反应器中，检查气密性后，通入气源直至真空度达到10～70Pa，调节输出功率40～120W，刻蚀10～90min；

(2)煅烧：将刻蚀后的脱硝催化剂在450～550℃条件下煅烧2～5h，即制得改性后的SCR脱硝催化剂。

进一步说，本发明采用的脱硝催化剂为Ce/TiO₂-SiO₂或Ce/TiO₂-Al₂O₃。

本发明采用TiO₂-SiO₂载体，是由于SiO₂比表面积大、机械强度好及表面富含羟基等优点，采用TiO₂-Al₂O₃载体，其是在于能够发挥Al₂O₃造孔的优势来调整其复合载体的比表面积，选择这两种载体作为催化剂改性样品，不仅具有典型的代表性，而且能够有效凸显低温等离子体改性效果。