专利名称：一种用于富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的负载银催化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及环境污染控制技术、机动车尾气净化等领域。具体涉及一种在富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的负载银催化剂及其制备方法。
二、背景技术
氮氧化物主要包括NO、NO2, N2O, N2O4和N2O5等，以NOx表示，是重要的大气污染物。NOx的排放源包括固定源和移动源，固定源主要来自煤、石油等燃料的燃烧过程、硝酸厂、电镀厂及火力发电厂等排放的废气；移动源主要来自机动车和内燃机排放的尾气。目前，控制NOx排放的措施主要分为以下两类一类是燃烧控制技术，即通过各种方法和技术手段，还原或抑制燃烧过程中产生的NOx，达到降低NOx排放量的目的；另外一类是脱硝技术，即直接脱除尾气中的NOx，其又可分为液体吸收法、固体吸附法、催化分解法、选择性非催化还原法和选择性催化还原法等。其中利用选择性催化还原反应(selective catalyticreduction,简称SCR)脱除废气中的NOx是最有效的方法之一，已在固定源和移动源尾气净化中得到了应用，即在催化剂作用下，用氨、尿素、有机物或其它还原剂在富氧条件下选择性地将NOx还原为N2和H2O。SCR反应所采用还原剂的种类不同，决定了催化剂的组成。对于碳氢化合物选择性催化还原NOx的催化剂，主要有分子筛催化剂(Y. Li，J. N. Armor, Appl. Catal. BI (1992)L31)、钼族金属催化剂(H. Hamada, Y. Kintaichi, M. Sasaki, T. Ito, Appl. Catal. 75(1991)LI)以及金属 / 金属氧化物催化剂，如 Ag/A1203 (F. C. Meunier, J. P. Breen, V. Zuzaniuk,M. Olsson, J. R. H. Ross, J. Catal. 187(1999)493)。其中，对于 HC-SCR 反应，Ag/Al203 催化剂不仅具有较高的NOx选择性还原性能，而且具有较强的抗水和抗硫中毒能力，成为最有望实际推广使用的催化剂之一。但对于AgAl2O3催化剂，在以低碳烷烃或者烯烃为还原剂时，低温活性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的Ag2SO4/MO-Al2O3 (M = Si、Ti)催化剂。与已有技术相比，本发明具有的实质性特点是(1)根据本发明所制备的Ag2SO4/M0-A1203 (M = Si、Ti)催化剂相较于Ag/Al203催化剂具有更高的NOx和丙烯催化净化性能；
(2)此催化剂具有高的抗硫稳定性；(3)采用浸溃法制备催化剂，制备方法简单，重复性好，成本低，便于大规模的工业化使用。本发明的原理是通过控制Ag在催化剂表面的存在形式和状态，提高催化剂对NOx和丙烯催化净化性能，通过对载体组成和表面性质的调控，进一步增强催化剂的活性和稳定性。本发明的催化剂主要由活性组分和载体两部分组成，其中活性组分为Ag2SO4,其含量为O. I % 10% (重量比);载体为SiO2或者TiO2改性的Al2O3, SiO2或者TiO2的含量为1% 20% (重量比)。本发明的催化剂制备的技术路线是采用浸溃法，以Ag2SO4为前躯体，制备Ag2SO4溶液，然后加入氧化铝载体，在室温下浸溃O. 5 IOh后，经干燥，100 70(TC焙烧，制得Ag2S04/M0-Al203(Μ = Si、Ti)。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明予以进一步地说明，但决不是限制本发明的范围。实施实例I称取O. 157g AgNO3，用去离子水溶解，然后分别加入5g Al2O3，室温下浸溃6h，后将其放入120°C的烘箱中干燥16h，干燥完毕后再放入马弗炉中500°C焙烧3h，制得2% Ag/Al2O3催化剂。活性测试采用固定床反应器，反应气组成N0 = 450ppm, C3H6 = 900ppm, O2 =7%,Ar 作平衡气。反应气体总流量 500cm3/min，W/F = O. 082g. s/cm3,GHSV = 500001Γ1。在200-600°C温度范围内对催化剂上HC-SCR的活性进行测试。使用Model 42i_LS型NOx浓度分析仪(Thermo-Scientific)检测NOx的转化率和FULI 9790型气相色谱(浙江福立分析仪器有限公司)检测C3H6的转化率。实施实例2将实施例I中的AgNO3改为O. 144g Ag2SO4，其余各步相同，制得2% Ag2SO4Al2O3催化剂。实施实例3将实施例2中的Al2O3改为SiO2改性的Al2O3 (SiO2重量含量5 % )，其余各步相同，制得 2% Ag2S04/Si02-Al203 催化剂。实施实例4将实施例2中的Al2O3改为TiO2改性的Al2O3 (TiO2重量含量5 % )，其余各步相同，制得 2% Ag2SO4AiO2-Al2O3 催化剂。表I不同温度下的NOx转化率
T(°C )实施实例I 实施实例2 实施实例3 实施实例4
3006 8 ΤΓ3YLl1879
350217520 932 968 6
4008Γ092 39 Γ3%7§
4508^89^998 396 9
50072Γ880 288 588 9
5504270567568706 37
所述内容仅为本发明构思下的基本说明， 而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.ー种用于富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的负载银催化剂，其特征在于活性组分为Ag2SO4，载体为SiO2或TiO2改性的氧化铝。
2.根据权利要求I所述ー种用于富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的负载银催化齐U，其特征在于活性组分Ag2SO4在催化剂中的重量含量为0. I % 10%。
3.根据权利要求I所述ー种用于富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的负载银催化齐U，其特征所在于选用载体为SiO2或TiO2改性的氧化铝，其中SiO2或TiO2的重量含量为1% 20%。
4.根据权利要求I所述ー种用于富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的负载银催化齐U，其特征所在于催化剂采用浸溃法制备，具体制备过程包括以下步骤将一定量的硫酸银溶解在去离子水中；加入改性的氧化铝载体，在室温下浸溃0. 5 IOh ;经干燥，100 700°C焙烧得到用于富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的负载银催化剂。
全文摘要
本发明涉及一种用于富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的负载银催化剂，活性组分为Ag2SO4，载体为SiO2或TiO2改性的氧化铝，催化剂采用浸渍法制备。本催化剂对于C3H6-SCR反应有高的催化活性和选择性，主要应用于富氧条件下机动车尾气催化净化，属于环境污染控制领域。
文档编号B01D53/94GK102658175SQ201210156139
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者卢冠忠, 张志刚, 王丽, 王术成, 王筠松, 詹望成, 郭杨龙, 郭耘 申请人:华东理工大学