[发明专利]NH3

说明书

本发明涉及NH₃‑SCR脱硝催化剂及其制备方法和应用，属于选择性催化（SCR）技术领域。所述催化剂为Fe₂O₃/V₂O₅@TiO₂核壳微球，由单个或多个TiO₂微球被壳层Fe₂O₃/V₂O₅包裹形成；所述催化剂包括TiO₂、V₂O₅和Fe₂O₃，其中，所述Fe₂O₃的质量占比为2‑4%，优选为3%。所述催化剂以商业P25为硬模板，钒酸铵和硫酸铁铵为原料，采用超声辅助水热‑硬模板法制备。可通过调节Fe₂O₃/V₂O₅@TiO₂核壳微球中Fe₂O₃含量调控N₂O生成量，提高Fe₂O₃/V₂O₅@TiO₂核壳微球对N₂的选择性，减少温室气体N₂O排放。

技术领域

本发明属于选择性催化（SCR）技术领域，涉及一种NH₃-SCR脱硝催化剂，具体涉及一种超声辅助水热-硬模板法制备Fe₂O₃/V₂O₅@TiO₂核壳微球的方法。

背景技术

氮氧化物（NOx）是国家“十三五”规划减排重点，在其控制技术中，氨法选择性催化还原技术（selective catalytic reduction by NH₃，NH₃-SCR）脱硝效率高、技术成熟可靠且无副产物，是NOx减排的重点推荐技术。商用钒钛催化剂是NH₃-SCR技术的核心，主要成分为V₂O₅/TiO₂，其中TiO₂为载体，V₂O₅为活性成分。

但是，商用钒钛催化剂在NH₃-SCR脱硝产物中，除了N₂以外，通常存在一些有害的副产物，例如N₂O，又称氧化亚氮，属于温室气体（Greenhouse Gas），单分子N₂O温室效应（Greenhouse Effect）是CO₂的298倍，对全球气候的增温效应越来越显著。N₂O在大气中可以稳定存在，迁移至平流层会破坏O₃层，造成O₃层空洞，使人类和其它生物遭受太阳紫外线的辐射下的损害。

由于N₂O分解所需的活化能较高（250kJ/mol），没有催化剂参与N₂O分解反应很难进行。目前，N₂O分解催化剂主要是贵重金属负载型催化剂，常用的贵重金属主要有Pd、Pt和Ag等。虽然上述贵重金属负载型催化剂对N₂O分解具有较的分解能力，但贵重金属的稀有性不适合大规模商业化应用。因此，研究开发其它NH₃-SCR脱硝催化材料具有重要的理论和实际意义。

发明内容