[发明专利]纳米棒状形貌CuTi复合氧化物脱硝催化剂的制备方法

说明书

一种纳米棒状形貌的CuTi复合氧化物脱硝催化剂的制备方法，其主要是将硝酸铜、硫酸钛和尿素溶解于蒸馏水中制成溶液，分别加温至90℃，将盐溶液加入到尿素溶液中，经过晶化、过滤、洗涤、干燥得到CuTi水滑石前驱体，最后在450℃煅烧4h，即可得到纳米棒状形貌CuTi复合氧化物脱硝催化剂。本发明合成方法简便、易操作，煅烧后活性组分均匀分散于载体表面，可有效提高催化效率。

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备方法，特别是一种尾气脱硝催化剂的制备方法。

背景技术

NO_x是对生态环境破坏极为严重的污染物，是引发雾霾、酸雨、光化学烟雾的主要物质，还对人类的健康产生极大的危害，例如引起肺气肿、视力减退、支气管炎等疾病。NO_x主要来源于煤和石油等化石燃料的燃烧，而且随着我国机动车保有量的持续增加，由机动车尾气排放造成的NO_x污染日趋严峻。为了缓解机动车带来的能源消耗和污染排放等问题，研究人员开发了节能型的贫燃发动机。然而，传统减少排放NO_x的三效催化剂在贫燃发动机工况下失效问题却限制其应用。因此，开发一种高效的贫燃(富氧)脱硝催化剂具有重要的意义。

已有研究表明Cu和Ti的复合对富氧C₃H₆-SCR脱硝表现出一定的催化活性，且Cu在催化反应的电子传递过程中起到了关键作用(Lu G,Li X,Qu Z,et al.Chem.Eng.J.2011,168(3):1128-1133)。CuTi复合氧化物廉价及无毒的特点使其具有良好的应用潜力，采用传统的浸渍法制备的CuTi复合氧化物催化剂在低Cu含量时会造成Cu团聚而使反应活性降低(Komova O V,Simakov A V,Rogov V A,et al.J.Mol.Catal.A-Chem.2000,161(1-2):191-204)，限制了Cu组分含量增加的同时也制约了催化活性的提高。

类水滑石是一类阴离子层状化合物,经一定温度焙烧后，脱去层间水、阴离子而形成复合金属氧化物。这种复合氧化物具有较大的比表面积、高的热稳定性、良好的抗烧结能力、金属离子可以达到分子甚至原子级的分散。因此，采用合成类水滑石衍生物的方法可以克服Cu组分团聚的现象，对提高催化效率具有积极的作用。L.Chmielarz(L.Chmielarz,P.Kustrowski,A.Rafalska-Lasocha.Appl.Cata.B:Environ；35(2002)195-210)制备了含有Cu和Co的类水滑石为前驱体的催化剂，并研究其对氨选择性还原NO的催化性能，结果表明含Cu的催化剂催化效果最好。A.E.Palomares等人(A.E.Palomares,A.Uzcategui,A.Corma.Catal Today；137(2008)261–266)研究了类水滑石CuMgAl和CoMgAl煅烧后对移动源NO的存储还原性能。

目前，关于含Cu类水滑石为前驱体制备复合氧化物用于脱硝领域已有相关研究，但活性组分的团聚抑制催化效率问题仍有待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单、无污染、成本低、脱硝效率高的纳米棒状形貌的CuTi复合氧化物脱硝催化剂的制备方法。

本发明的制备方法如下：

(1)盐溶液的制备：

按每50ml蒸馏水加入6-12gCu(NO₃)₂·3H₂O的比例，将Cu(NO₃)₂·3H₂O溶解于蒸馏水中；再按每50ml蒸馏水加入2.4-4.8gTi(SO₄)₂·8H₂O的比例，将Ti(SO₄)₂·8H₂O溶解于蒸馏水中；

(2)尿毒溶液的制备：