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一種耐氯耐硫中毒的核殼結構脫硝催化劑及其制備方法與流程

文檔序號:12767723閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種脫硝催化劑,其特征在于:所述催化劑具有如下通式:FeaSibTicOx,其中,a、b、c和x分別表示Fe、Si、Ti和O的原子數(shù),a:b:c=(70~95):(3~20):(2~10),x由各金屬元素的化合價確定。

2.根據(jù)權利要求1所述的催化劑,其特征在于:以所述催化劑的摩爾百分含量為100%計,制備所述催化劑的各金屬鹽的含量如下:摩爾百分含量為50~75%的鐵鹽,摩爾百分含量為2~8%的硅源Ⅰ,摩爾百分含量的2~8%的鈦源,余量為硅源Ⅱ;所述硅源Ⅰ為硅酸四乙酯、四乙基硅烷或四甲基硅烷;所述硅源Ⅱ為十六烷基三甲基硅烷或十六烷基三氯硅烷。

3.根據(jù)權利要求2所述的脫硝催化劑,其特征在于:所述鐵鹽為三氯化鐵或硝酸鐵;所述鈦源為鈦酸四丁酯或鈦酸異丙酯。

4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的脫硝催化劑,其特征在于:所述催化劑為以三氧化二鐵為核,以硅鈦氧化物為殼層的核殼結構;和/或,

所述催化劑的粒徑為50~500nm,其中,所述殼層的厚度為10~100nm。

5.權利要求1-4中任一項所述的脫硝催化劑的制備方法,包括如下步驟:

(1)采用鐵鹽通過水熱法制備納米四氧化三鐵粒子;

(2)在所述納米四氧化三鐵粒子中加入乙醇和氨水,得到混合液A;

(3)在所述混合液A中滴加混合液B,得混合液C;所述混合液B為含有硅源Ⅰ、鈦源和硅源Ⅱ的乙醇溶液;所述硅源Ⅰ為硅酸四乙酯、四乙基硅烷或四甲基硅烷;所述硅源Ⅱ為十六烷基三甲基硅烷或十六烷基三氯硅烷;

(4)將所述混合液C依次進行干燥和焙燒,即可得到所述脫硝催化劑。

6.根據(jù)權利要求5所述的制備方法,其特征在于:以所述催化劑的摩爾百分含量為100%計,制備所述催化劑的各金屬鹽的含量可如下:摩爾百分含量為50~75%的鐵鹽,摩爾百分含量為2~8%的硅源Ⅰ,摩爾百分含量的2~8%的鈦源,余量為硅源Ⅱ;所述硅源Ⅰ為硅酸四乙酯、四乙基硅烷或四甲基硅烷;所述硅源Ⅱ為十六烷基三甲基硅烷或十六烷基三氯硅烷。

7.根據(jù)權利要求5或6所述的制備方法,其特征在于:步驟(1)中,所述水熱法包括如下步驟:將所述鐵鹽、聚乙二醇和醋酸鈉的乙二醇溶液在密閉條件下加熱,反應完畢后進行磁分離,即可得到所述納米四氧化三鐵粒子。

8.根據(jù)權利要求5-7中任一項所述的制備方法,其特征在于:步驟(2)中,每1g所述納米四氧化三鐵粒子中加入(10~100)mL乙醇和(10~50)mL氨水;

所述氨水的質(zhì)量濃度為10%~25%;

所述乙醇以無水乙醇或乙醇的水溶液的形式進行添加;所述乙醇的水溶液的體積分數(shù)為50%~100%,但不為100%。

9.根據(jù)權利要求5-8中任一項所述的制備方法,其特征在于:步驟(3)中,所述混合液B中,所述乙醇的體積為所述混合液B的30%~70%;和/或,

步驟(4)中,所述干燥的溫度為80~140℃,時間為10~12小時;所述焙燒的溫度為400~550℃,時間為4~7小時。

10.權利要求1-4中任一項所述的脫硝催化劑在制備具有下述1)-2)中至少一種功能的脫硝催化劑中的應用:

1)耐氯耐硫中毒;

2)耐高空速。

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