[发明专利]一种铈锆基一氧化氮常温催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种常温催化剂的制备方法，特别是涉及一种铈锆基一氧化氮常温催化剂的制备方法，应用于NOx气体污染物处理的环境净化领域。

背景技术

在各种大气污染物中，NO_X的污染及其造成的危害不容忽视。NOx大多来自于燃料燃烧，即汽车尾气、工业窑炉排放物等。NOx净化处理按工艺可分为干法和湿法。干法包括非催化还原法、催化还原法、吸附法等；湿法包括酸吸收、碱吸收、氧化吸收等。

富氧条件下氧化吸收NOx是当前的研究方向之一。因为燃烧烟气中90%～95%为NO，而NO除生成络合物外，无论在水中或碱液中都不被吸收。为了有效地治理NOx，需将NO部分地氧化为NO₂，故需寻找一种有效的催化剂将NO氧化为较容易处理的NO₂，再用吸附剂吸收。

一氧化氮催化氧化研究中，中国专利CN101822983A公开了一种以介孔二氧化硅为载体，钾、钼的一种或两种混合物为掺杂组分，铂为活性组分，采用等体积分步浸渍法制备的催化氧化烟气中氮氧化物的催化剂，但其工艺较复杂，反应温度较高在150～300℃。中国专利CN101352645公开了一种烟气催化氧化脱硝工艺，采用以TiO₂或ZrO₂-TiO₂为载体，Co为活性成分的催化剂，但同样其所述的反应温度过高，不适用于常温条件下的NOx净化处理。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种铈锆基一氧化氮常温催化剂的制备方法。

一种铈锆基一氧化氮常温催化剂的制备方法，其特征在于，以活性氧化铝粉末为载体，通过先浸渍负载硝酸铈和硝酸锆，焙烧后再浸渍乙酸铜与氨水的混合溶液，在低温干燥后制得催化剂，实现对一氧化氮的常温催化氧化。

所述硝酸铈和硝酸锆的摩尔比为1:1，硝酸铈和硝酸锆相对于所用去离子水的使用量分别在0.001mol～0.002mol/ml。

所述已酸铜相对于所用去离子水的使用量分别在0.001mol～0.003mol/ml，滴加氨水调节混合溶液的pH值为7。

所述浸渍氯化铈、氯化钴时反应条件为常温浸渍1～2小时后，120℃干燥3小时；然后在马弗炉中500℃焙烧3～5小时；浸渍乙酸铜时反应条件为焙烧后的氧化铝粉末在上述溶液中常温浸渍1～2小时，然后在150～200℃干燥10～12小时，即可得到所述一氧化氮催化剂。

本发明的目的在于提供一种以氧化铝为载体，铈锆固溶体为助剂，制备一氧化氮催化氧化催化剂的方法。所得催化剂适用于常温常压、低浓度（NO≤50ppm）环境条件，具有制备工艺简单、催化氧化效率高等特点。

与现有技术相比，本发明具有工艺简单、催化氧化效率高等特点，对NO氧化吸收效率有明显提高。

催化剂性能评价在柱型玻璃管反应器中进行，反应气体积空速（GHSV）为25000h^-1，催化剂用量5ml，反应在常温常压环境下进行

本发明以未处理氧化铝为对比催化剂，原料气NO浓度为50ppm，以空气为载气，反应温度25～30℃，相对湿度30～45%，测试时间为5h。经过约0.5h吸附饱和后，测定NO催化转化率为0～1%，基本无活性。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例1：

分别称取0.01mol硝酸铈和硝酸锆，将其充分溶解在5ml去离子水中；量取5ml（约3.25g）、20～40目的活性氧化铝粉末，将氧化铝粉末在上述溶液中常温浸渍1h后120℃干燥3h；然后在马弗炉中500℃焙烧4h；

称取0.01mol乙酸铜，溶于5ml去离子水中，待其充分溶解后，滴加氨水溶液并强烈搅拌，至溶液pH值在7.0；

将焙烧后的氧化铝粉末在上述溶液中常温浸渍1h，然后在150℃干燥10～12h，即可得到所述一氧化氮催化剂。

将所制的催化剂按照前述试验条件进行催化性能评价，测定NO催化氧化效率为70%，5h内催化效果基本稳定。

实施例2：

分别称取0.01mol硝酸铈和硝酸锆，将其充分溶解在5ml去离子水中；量取5ml（约3.25g）、20～40目的活性氧化铝粉末，将氧化铝粉末在上述溶液中常温浸渍1h后120℃干燥3h；然后在马弗炉中500℃焙烧5h；