本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种可直接进行催化反应、高温烟气处理效果好、成本低的氮氧化合物净化纳米技术催化剂及其制备方法。
背景技术：
随着我国经济的不断高速增长和机动车产量和保有量的显著增加，机动车排放的nox已经成为大中城市空气污染物的首要来源之一。nox作为大气主要污染物之一，包括no、no2、n2o、n2o3和n2o4。nox会导致温室效应、臭氧层破坏、酸雨和光化学烟雾的形成，对环境和人体健康造成了严重威胁。因此，nox的排放控制已成为目前大气环保技术领域中一个研究的热点。
对nox的排放控制的排放控制，工业中主要使用还原剂（氨气、尿素、烷烃等）与氮氧化物发生化学反应中和掉氮氧化物，工艺主要有选择性催化还原法（scr）和选择性非催化还原法（sncr）等，氨气与氮氧化物反应后生成氮气与水，从而达到无污染排放。
目前，选择性催化还原技术（scr）被视为nox催化净化最为有效的方法之一。其原理是在一定的温度范围和催化剂的作用下，通过添加合适的还原剂将nox选择性地还原为无毒害的n2和h2o，实现nox催化脱除，scr技术因具有高的脱硝效率、n2选择性和良好的经济性，已在固定源脱硝方面得到了大规模的应用。
而在scr技术中，催化剂的选用起到至关重要的作用。特别是在发电厂高温烟气、卡车、客车、轮船、发电机组、锅炉排放的烟气处理中，高温的氮氧化合物的控制成为技术领域的攻克对象，现有的选择性催化还原技术中，其使用的催化剂并不适用这种高温排放的烟气氮氧化合物的净化处理，通常需增加烟气余热利用装置等进行温度控制，来适应催化剂反应。其缺点是：其氮氧化合物的净化效果不理想；另外，因增加了烟气余热利用装置，其成本大大增加，且管理也更加麻烦。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种氮氧化合物净化纳米技术催化剂及其制备方法，其是通过纳米合成技术制作的新型催化剂，能有效适应高温烟气排放的处理，无需添加辅助设备，可直接进行催化反应，大大降低了成本；其制作方法简单，且适合高温反应，适用范围广泛。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种氮氧化合物净化纳米技术催化剂，其以堇青石蜂窝陶瓷为载体，载体表面分布的各组分和各组分所占的重量份为：
二氧化硅15～35重量份
氧化铝10～30重量份
铜离子2～10重量份
氧化钠2重量份
氧化铁5重量份
催化剂5重量份
其中，所述催化剂为二氧化钛。
由具有高效的还原或氧化作用，表现出高活性和高选择性等优异的催化性能。在反应中，纳米催化剂的尺寸、形貌、表面性质等对其活性和选择性起到了关键的作用。纳米颗粒由于尺寸小，表面所占的体积分数大，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不全等，导致表面的活性位置增加，这就使纳米颗粒具备了作为催化剂的基本条件。随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，这就增加了化学反应的接触面。
本发明还提供了一种氮氧化合物净化纳米技术催化剂的制备方法，其包括以下步骤：
s1、纳米骨架分子的前驱体、过渡金属盐和模板剂通过共组装的方法，先形成寡聚体；
s2、将寡聚体组装成纳米介孔结构；
s3、经过老化焙烧过程得到有催化活性的纳米材料；
s4、将有催化活性的纳米材料涂覆到堇青石蜂窝陶瓷表面；
s5、将涂覆过纳米材料的堇青石蜂窝陶瓷烘干，即得到纳米技术高温催化剂。
优选的方案，所述纳米骨架分子的前驱体是指呈单一活性位的金属无机盐或醇盐，能更好的产生化学反应进行溶胶-凝胶。
进一步优选的方案，所述过渡金属盐是指起助燃催化反应的粒径小于013μm的ni和cu-zn合金的超细微粒。
更进一步优选的方案，所述模板剂为用以合成抗体的酶抗体催化材料。
再进一步优选的方案，步骤s3所述焙烧的温度为900℃，焙烧时间为6～10个小时。
通过采用以上技术方案，本发明一种氮氧化合物净化纳米技术催化剂及其制备方法与现有技术相比，其有益效果为：
1、本发明是通过纳米合成技术制作的新型催化剂，能有效适应高温烟气排放的处理，可直接进行催化反应，无需添加辅助设备，成本大大降低；
2、本发明制作方法简单，且适合高温反应，高温烟气的处理效果好，适用范围广泛，纳米核心催化剂技术成熟有效，相比较原有催化剂的温度反应条件更具优势；
3、现有的烟气氮氧化合物处理技术，反应温度条件受到限制，需进行一些后处理技术进行温度降低控制，以此来与催化剂进行氮氧化合物处理，其成本上升，对高温排气系统有影响，并不适用这种高温烟气的处理，而本发明成本低、适用广泛，方便直接管理。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明针对高温烟气排放，以堇青石蜂窝陶瓷为载体，过渡金属元素为活性成分，利用纳米合成技术组装和灌注的方法将金属盐注入介孔分子筛的孔道中制成一种新型复合催化剂，能在高温状态下高效脱酸。纳米骨架分子的前驱体、过渡金属盐和模板剂通过共组装的方法，先形成寡聚体，再组装成纳米介孔结构；经过老化焙烧过程得到有催化活性的纳米材料；最后将材料涂覆到堇青石蜂窝陶瓷表面。烘干后获得新型纳米技术高温催化剂。
以下实施例是将本发明用于机动车高温烟气的处理中，具体如下：
以下为安信安庆机动车排放改造案例，车辆信息为：
车辆型号：安凯车辆类型：大型普通客车
基准质量：9600kg最大总质量：15500kg
使用性质：公交客运发动机功率：140kg
驱动方式：4x2后驱后驻车发动机排量：6l
汽缸数：6进气方式：自然吸气
燃油形式：压燃式燃油规格：柴油
检测设备名称：不透光烟度计
检测环境状态：温度15℃，大气压102.7kpa，相对湿度55.2%
首先，以不装配本发明纳米技术催化剂制作的dpf来检测，检测结果及裁决如下表一：
表一
后来，装配上本发明纳米技术催化剂制作的dpf后，再进行检测，检测结果见表二：
表二
由表一和表二的对比发现，新型柴油车纳米技术催化剂制作的dpf，通过最新的纳米技术制备，完美涂覆表面，催化转化效率相较于普通dpf大幅度提升。说明本发明适合高温反应，高温烟气的处理效果好。
上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好地使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。