一种钒钼钛复合氧化物低温SCR催化剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种钒钼钛复合氧化物低温SCR催化剂的制备方法，以及催化剂在氨选择性催化还原氮氧化物反应中的应用，属于催化剂制备技术领域。

背景技术

工业废气是主要大气污染源，其中氮氧化物(NO

固相球磨法在环境催化领域多有应用。利用机械化学合成法可以有效调控金属纳米颗粒的粒径、分散度，增加催化剂的比表面积，进而改善其催化性能。Uraiwan.K等利用固相球磨法制备了Ag/Al

本发明针对液相法制备SCR催化剂过程中存在的工艺流程繁琐、能耗高等问题，提出了分步固相球磨法制备钒钼钛复合氧化物低温SCR催化剂。该方法物料损耗少、制备周期短、不使用任何溶剂、能耗低等特点，符合绿色合成发展需要。

发明内容

本发明目的在于提供一种工艺简单的钒钼钛复合氧化物低温SCR催化剂制备方法，以及催化剂在氨选择性催化还原氮氧化物反应中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种分步固相球磨法制备钒钼钛复合氧化物低温SCR催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将钒前驱体、钼前驱体、有机配体及载体TiO

(2)暂停球磨机，将球磨罐壁和玛瑙球壁上的黏附物料刮下，然后继续球磨一定时间；中间可视物料情况，重复多次，至物料混合均匀；

(3)将步骤(2)所得粉体转入马弗炉中进行焙烧，焙烧温度为200～500℃；

(4)将步骤(3)焙烧后的复合氧化物进行研磨，得到钒钼钛复合氧化物低温SCR催化剂。

上述步骤(1)中，钒前驱体为偏钒酸钠、偏钒酸铵或硫酸矾等中的任何一种，钒含量按氧化钒计算，钒含量为1～10wt％。

上述步骤(1)中，钼前驱体为钼酸钠或钼酸铵等中的任何一种，钼含量按氧化钼计算，含量为1～10wt％。

上述步骤(1)中有机配体与钒前驱体的质量比为0～6:1；有机配体为草酸、对苯二甲酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、柠檬酸等有机酸中的至少一种。

上述步骤(1)中所用载体TiO

上述步骤(1)和(2)中所使用的球磨珠的尺寸为10～25mm的玛瑙球，球料质量比为5:1～25:1，球磨时间为0.5～12h，球磨速度为300～600r/min。

上述步骤(2)中处理球磨罐壁和玛瑙球壁上的黏附物料可视物料情况重复多次。

进一步步骤(3)中焙烧为分步焙烧，优选在空气气氛下，250℃焙烧2小时，450℃焙烧2小时。

钒钼钛复合氧化物低温SCR催化剂中五氧化二钒的含量为1～10wt％。

本发明的创新点：本发明采用分步固相球磨法制备钒钼钛复合氧化物低温SCR催化剂，活性组分分散均匀。所得低温SCR催化剂工作窗口宽，可在170-410℃范围内，实现氮氧化物90％以上的转化。与传统浸渍法相比，制备工艺简单，制备条件易于调控，生产过程中无任何溶剂参与，能耗低，符合绿色生产理念。

附图说明

图1为实施例1、2、6中所制备的催化剂1#、2#、6#的NH

图2为实施例2、3、4中所制备的催化剂2#、3#、4#的NH

图3为实施例1、5中所制备的催化/1#、5#的NH

图4为实施例1、2、6中所制备的催化剂1#、2#、6#的抗硫抗水活性对比图。(测试条件：1000ppm NO,1000ppm NH

图5为实施例1、2、6中所制备的催化剂1#、2#、6#的粉末X射线衍射图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的内容作进一步说明，但本发明不限于以下实施例。在氨选择性催化还原氮氧化物(NH

实施例1：

称取0.62g偏钒酸铵，1.47g钼酸铵，18.2gTiO

实施例2：

称取0.62g偏钒酸铵，1.47g钼酸铵，0.19g己二酸，18.2gTiO

实施例3：

称取0.62g偏钒酸铵，1.47g钼酸铵，0.31g己二酸，18.2gTiO

实施例4：

称取0.62g偏钒酸铵，1.47g钼酸铵，0.62g己二酸，18.2gTiO

实施例5：

称取0.62g偏钒酸铵，1.47g钼酸铵，18.2gTiO

实施例6(对比样)：

称取1.3g草酸溶解于20mL水中，60℃水浴搅拌至完全溶解。向溶液中加入0.3g偏钒酸铵，搅拌至溶液由黄色变为深蓝色。将0.74g钼酸铵加入到深蓝色草酸氧钒溶液中，加入9.1g TiO