[发明专利]低温降解二噁英的VOx

说明书

本发明涉及建材技术领域，旨在提供一种低温降解二噁英的VO_x‑MoO_x/TiO₂催化剂的制备和应用方法。该制备方法包括：将偏钒酸铵溶液和钼酸铵溶液混合制成前驱体溶液，再与纳米TiO₂载体混合、搅拌，获得粘稠状膏体；静置、干燥，粉碎过筛后煅烧，获得粉体催化剂。本发明通过添加活性组分MoO_x改性VO_x/TiO₂催化剂，降低了催化剂的起始还原温度，降低了化学反应所需的活化能，明显提高了二噁英的催化脱除效率。对VOCs的转化率明显高于其他V‑Ti类催化剂，在250℃时的转化率达到90％以上。原料较为低廉，制备工艺简单，可批量成型等优点，有利于工业化应用的推广。

技术领域

本发明属于烟气处理技术领域，具体是涉及一种低温降解二噁英的VO_x-MoO_x/TiO₂催化剂的制备和应用方法。

背景技术

多氯代二苯并对二噁英和二苯并呋喃(PCDD/Fs)是剧毒持久性有机污染物，通常是在一般燃烧、冶金相关反应和城市垃圾焚烧过程中产生的。由于其毒性极强，必须严格控制环境中PCDD/Fs的排放。催化降解技术能将二噁英彻底破坏，是最有前景的烟气末端控制技术。

当前研究显示，催化剂按照活性组分可分为两类：贵金属催化剂和过渡金属氧化物催化剂。贵金属催化剂是将Pd、Pt等负载到Al₂O₃、TiO₂等金属氧化物或活性炭等吸附材料上，降解二噁英的机理主要为加氢脱氯反应，因为贵金属能够使H₂或H₂O等产生能在催化剂表面与二噁英分子发生还原反应的游离氢[H]。但是，贵金属成本高，且极易与烟气中的SO₂等酸性气体发生反应导致中毒，所以工业大规模应用比较难。这时，过渡金属氧化物催化剂进入了研究者的视野。

过渡金属氧化物催化剂通常是将过渡金属V、Cr、Mn、Fe、Ce、Mo、Cu等过渡金属负载到催化剂载体上，如TiO₂，Al₂O₃和活性炭。常见的催化剂有SCR、V-Ti、Mn-Ce催化剂等，但这些催化剂的催化降解反应通常需要在160～300℃下进行。如果在相对低温(150～190℃)条件下，这些催化剂对二噁英的催化效率比较一般，如V-Ti催化剂在160℃对二噁英的降解效率比300℃相对下降50％甚至更多。

因此，开发出一种能够在相对低温条件下降解二噁英的VO_x-MoO_x/TiO₂催化剂，对于降低企业能耗，实现清洁环保生产过程就具有特别意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种低温降解二噁英的VO_x-MoO_x/TiO₂催化剂的制备和应用方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种低温降解二噁英的VO_x-MoO_x/TiO₂催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将偏钒酸铵溶于乙醇胺中制得偏钒酸铵溶液，将四水合钼酸铵溶于去离子水中制得钼酸铵溶液；然后将两者混合制成前驱体溶液；

(2)将前驱体溶液与纳米TiO₂载体混合、搅拌，获得粘稠状膏体；将膏体静置36h后，在105℃下干燥24h；

(3)将干燥后的块状料粉碎并过60目筛网，在450℃和空气氛围煅烧3h，获得VO_x-MoO_x/TiO₂粉体催化剂；