[发明专利]一种高氮气选择性的氨氧化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种高氮气选择性的氨氧化催化剂，包括载体和载体上涂覆的涂层，其特征在于：所述涂层由铂、稀土改性氧化铝、过渡金属改性SAPO分子筛组成；所述涂层负载量为120～200g/L；所述贵金属铂的负载量为0.1～10g/ft³；所述稀土改性氧化铝中稀土氧化物和氧化铝的重量比为0～10：90～100，所述稀土改性氧化铝和过渡金属改性SAPO分子筛的重量比为10～90：10～90。

2.根据权利要求1所述的所述的一种高氮气选择性的氨氧化催化剂，其特征在于：所述稀土改性氧化铝中的稀土氧化物包括氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钇中的一种或几种；所述SAPO分子筛，由SiO₂、Al₂O₃、P₂O₅组成，SiO₂与Al₂O₃的摩尔比为0.1～100；所述过渡金属包括铜和铁中的一种或两种；所述载体为直通式载体，载体材质为堇青石。

3.一种高氮气选择性的氨氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)稀土改性氧化铝的制备：将0.01～0.1g/mL的稀土金属盐溶液加入到氧化铝中，充分搅拌，烘干，然后煅烧，得到稀土改性氧化铝；

(2)贵金属铂负载稀土改性氧化铝：根据贵金属铂的负载量为0.1～10g/ft³，计算所需贵金属铂溶液；将稀土改性氧化铝、贵金属铂溶液加入到去离子水中，充分搅拌，调节溶液pH值至4～6.5，得到贵金属铂负载的稀土改性氧化铝溶液；

(3)过渡金属改性SAPO的制备方法为空白SAPO分子筛和0.005mol/L～5mol/L过渡金属盐溶液经过水热晶化、离子交换、浸渍法中的一种或几种制备，然后经过烘干、煅烧，得到过渡金属改性的分子筛；以金属元素计算，过渡金属重量占过渡金属改性SAPO分子筛重量的0.5～3.5％；

(4)浆料的制备：将贵金属铂负载稀土改性氧化铝溶液、过渡金属改性SAPO分子筛、粘结剂加入到去离子水中，贵金属铂负载稀土改性氧化铝溶液、过渡金属改性SAPO分子筛和粘结剂的总质量和去离子水的重量比为1：0.8～1.4，充分搅拌，形成浆料，然后进行研磨，研磨时将浆料粒径D90控制范围为1～25μm；

(5)涂层涂覆与催化剂干燥、煅烧：将步骤(4)所制备浆料定量涂覆于整体式载体上，然后进行干燥、煅烧，即得本发明的氨氧化催化剂；其中催化剂经过煅烧后涂层负载量为120～200g/L；

4.根据权利要求3所述的一种高氮气选择性的氨氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中干燥温度为120～200℃，干燥时间6～24h；焙烧温度为550～600℃，煅烧时间3～4h。

5.根据权利要求3所述的一种高氮气选择性的氨氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所添加的贵金属铂溶液为硝酸铂、氯铂酸、醋酸四氨合铂中的一种或几种。

6.根据权利要求3所述的一种高氮气选择性的氨氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中空白SAPO分子筛为Na⁺型、H⁺型、NH₄⁺型中的一种或几种；步骤(3)中所添加的过渡金属盐溶液为过渡金属铜盐溶液和过渡金属铁盐溶液，过渡金属铜盐溶液为硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜、氯化铜、氯化亚铜中的一种或几种；过渡金属铁盐溶液为硝酸铁、硫酸铁、氯化铁、氯化亚铁、硫化亚铁中的一种或几种；步骤(3)中干燥温度为120～200℃，干燥时间6～24h；焙烧温度为550～600℃，煅烧时间3～4h。

7.根据权利要求3所述的一种高氮气选择性的氨氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(4)添加的粘结剂为Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、ZrO₂粉体或者胶体中的一种或几种；添加的粘结剂按氧化物计算，其添加量为稀土改性氧化铝和含铜分子筛粉末质量的1～15％。

8.根据权利要求3所述的一种高氮气选择性的氨氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(5)中涂覆采用上给料工艺或下给料工艺；干燥温度为120～200℃，干燥时间6～24h；焙烧温度为500～650℃，煅烧时间为3～4h。