[发明专利]一种整体式脱硝催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种整体式脱硝催化剂，其特征在于：该催化剂是将金属纤维、金属氧化物颗粒及纤维素，加入水中打浆，在纸业成型器上制成薄层滤饼，干燥、氧化烧除纤维素后，于氢气氛中焙烧，形成金属氧化物束缚在金属三维网络结构中的结构化载体，再用浸渍法将活性组分V₂O₅及助剂负载于所述结构化载体表面，制得所述催化剂，其中：催化剂中各组分质量分数组成为：金属纤维16~44wt%，金属氧化物颗粒44~80wt%，V₂O₅ 1~2wt%，助剂3~10wt%。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述结构化载体中金属纤维体积含量为2~5%，金属氧化物颗粒体积含量为22~45%，孔隙率50~76%。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于所述金属氧化物为TiO₂或Al₂O₃。

4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述助剂为WO₃、MoO₃、CeO₂或La₂O₃。

5.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于所述金属纤维的直径为2～20微米，金属纤维为镍纤维、铜纤维或不锈钢纤维。

6.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述纤维素为普通滤纸。

7.一种权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：

第一步：将直径为2～20微米、长2～3毫米的金属纤维、金属氧化物颗粒及纤维素加入水中打浆，在纸业成型器上制成薄层滤饼，100 ℃干燥12 h于450 ℃空气氛中焙烧2h，再于800~1100 ℃氢气氛中焙烧1 h，得金属氧化物束缚在金属三维网络结构中的结构化载体，其中，金属纤维、 金属氧化物颗粒及纤维素的重量比为3:3~15:1；

第二步：将助剂前体溶于去离子水中，加入步骤一得到的结构化载体，加热浸渍12 h后蒸干水分，100 ℃干燥12 h于450 ℃煅烧2h，得到负载助剂的结构化载体，其中，助剂前体与金属氧化物的重量比为1:0.33~2，助剂前体与去离子水的重量比为1:100~300； 

第三步：将偏钒酸铵溶于去离子水中，加入步骤二得到的结构化载体，加热浸渍12 h后蒸干水分，在100 ℃干燥12 h，于550 ℃煅烧2h后偏钒酸铵转化成活性组分V₂O₅，得所述催化剂；其中，偏钒酸铵与金属氧化物的重量比为1:34.4~125，偏钒酸铵与去离子水的重量比为1:200~500。

8.根据权利要求5所述的催化剂，其特征在于所述助剂前体为WO₃、MoO₃、CeO₂、La₂O₃的可溶于水的硝酸盐、硫酸盐或金属卤化物。