[发明专利]一种金属氧化物与分子筛复合型脱硝催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合型脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述脱硝催化剂由多元金属氧化物与过渡金属离子交换的分子筛复合而成；所述多元金属氧化物为γ-Al₂O₃、MnO₂与CeO₂的混合物；所述过渡金属离子为Fe²⁺和/或Cu²⁺；所述分子筛为CHA型硅磷铝分子筛；

所述复合型脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备多元金属氧化物

将可溶性锰盐溶液浸渍到γ-Al₂O₃上，100-120℃干燥4-8小时，400-600℃焙烧1-4小时，获得的γ-Al₂O₃-MnO₂复合金属氧化物；

将可溶性铈盐溶液浸渍到γ-Al₂O₃-MnO₂复合金属氧化物上，100-120℃干燥4-8小时，400-600℃焙烧1-4小时，获得的γ-Al₂O₃-MnO₂-CeO₂复合金属氧化物；

(2)制备过渡金属离子交换的分子筛

Fe²⁺和/或Cu²⁺离子与CHA型硅磷铝分子筛在液相中进行离子交换，得过渡金属离子交换的分子筛，包括Fe型分子筛或Cu型分子筛或Fe-Cu混合型分子筛中的至少一种；

(3)将步骤(1)所得的γ-Al₂O₃-MnO₂-CeO₂复合金属氧化物、步骤(2)所得的过渡金属离子交换的分子筛，按照固液质量比为20-80％的比例与水混合，球磨0.5-6小时，形成颗粒为1-10微米的浆料；

(4)将步骤(3)所得的浆料与粘结剂、表面活性剂混合形成涂覆浆料，采用直接涂覆或真空涂覆方法，涂覆1-3次，在500-600℃焙烧2-4小时；

所述多元金属氧化物中：γ-Al₂O₃含量为30-80wt％、MnO₂含量为5-60wt％、CeO₂含量为1-20wt％；

所述CHA型硅磷铝分子筛的骨架中(P₂O₅+Al₂O₃)/SiO₂为3-15；

步骤(2)中，所述Fe型分子筛、Cu型分子筛、Fe-Cu混合型分子筛中，过渡金属的交换量为分子筛重量的1-5％；

步骤(3)中，γ-Al₂O₃-MnO₂-CeO₂复合金属氧化物与过渡金属离子交换的分子筛的质量比为1:4-4:1。

2.根据权利要求1所述的复合型脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所制备的复合型脱硝催化剂的比表面积大于150m²/g。

3.根据权利要求1所述的复合型脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述CHA型硅磷铝分子筛的比表面积大于450m²/g。

4.根据权利要求1所述的复合型脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述可溶性锰盐为硝酸锰和/或硫酸锰；所述可溶性铈盐为硝酸铈、硝酸铈铵、硫酸铈或硫酸铈铵中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的复合型脱硝催化剂的的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为硅溶胶或铝溶胶中的至少一种；粘结剂的添加量，以质量分数计，为浆料固体含量的5-20％；所述表面活性剂为聚乙二醇、甲基纤维素或聚乙烯醇中的至少一种；表面活性剂的添加量，以质量分数计，为浆料固体含量的的0.1-5％。

6.权利要求1-5任意一项所述的制备方法得到的复合型脱硝催化剂的应用，其特征在于，所制备的复合型脱硝催化剂用于船舶尾气、电厂、锅炉与工厂燃烧尾气的脱硝过程。