一种低温SCR脱硝催化剂及其制备方法与流程

本发明涉及脱硝催化剂领域，尤其涉及一种抗硫、抗水性低温scr脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术：

煤炭是我国能源结构中重要的一环，数量有着绝对的优势。在我国，一次能源中煤炭占70％以上，站在国家能源消费的格局来说，煤炭占有重要的地位，在未来长期内它的重要地位不会改变，大量的燃烧煤给我国带来了严重的环境污染，与此同时产生的nox污染物，也带来了酸雨、光化学烟雾等诸多环境问题，影响了人类的居住，一直备受世界各国的高度关注。

目前应用最为广泛的脱硝方式为选择性催化还原法(selectivecatalyticreduction，scr)，用还原剂(烃类、氢气和氨)将nox还原为对大气无害的n2，由于其脱硝效率高，选择性好，已经被广泛应用。

目前应用最广的scr催化剂为v2o5-wo3/tio2催化剂，已经被应用于电厂、水泥厂、玻璃窑、钢厂等领域。但是传统scr的工作温度在300℃以上，scr装置需置于脱硫除尘之前以避免重复加热烟气。此温度下，烟气中的so2和粉尘会导致催化剂的失活。若采用末端布置scr装置，则需对scr装置进行再加热，增加了能耗。同时，v2o5对人类和环境都有巨大的危害。

低温scr技术催化剂工作温度一般在100-300℃，scr装置可置于脱硫除尘之后，避免了烟气中so2和粉尘的干扰，相对于传统scr，具有更高的经济实用性，利于推广。

中国专利申请cn201811441127.1公开了一种提高锰基低温scr脱硝催化剂抗水、抗硫性的方法，该方法采用疏水性聚四氟乙烯为包裹或掺杂物，在装有无水乙醇的反应器中经过简单的分散，和锰基催化剂经过混合搅拌，过滤，烘干，煅烧，即可制备具有优良的抗水、抗硫性能的锰基低温scr脱硝催化剂。该方法制备的催化剂在160℃时，nox转化率在70％以下，脱硝效率较低。

因此，如何提高低温scr脱硝催化剂的no转化率、n2选择性及抗水抗硫性能已成为该领域技术研究的热点和难点。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种nox转化率、n2选择性及抗水抗硫性能均较高的低温scr脱硝催化剂及其制备方法。

本发明的目的在于提供一种低温scr脱硝催化剂，包括锰、铈、钐、钛，其中，锰、铈、钐、钛的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝(0.1-1):(0.1-0.5):(0.1-0.5):4。

优选地，所述锰、铈、钐、钛的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:(0.1-0.5):4。

更优选地，所述锰、铈、钐、钛的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:0.3:4。

优选地，所述低温scr脱硝催化剂为多孔混合金属氧化物纳米粒子。

本发明的另一目的在于提供一种低温scr脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将锰盐、铈盐、钐盐和钛盐溶于去离子水，获得混合溶液a；

(2)向所述混合溶液a中加入聚乙二醇，加热搅拌，获得混合溶液b；

(3)向所述混合溶液b中加入碱性溶液，调节ph，并进行搅拌，获得混合溶液c；

(4)将所述混合溶液c在密闭容器中进行老化，获得中间产物；

(5)将所述中间产物冷却，并进行固液分离、洗涤、干燥、焙烧，获得所述低温scr脱硝催化剂。

优选地，步骤(1)中，锰盐、铈盐、钐盐和钛盐的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝(0.1-1):(0.1-0.5):(0.1-0.5):4。

更优选地，步骤(1)中，锰盐、铈盐、钐盐和钛盐的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:(0.1-0.5):4。

进一步优选地，步骤(1)中，锰盐、铈盐、钐盐和钛盐的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:0.3:4。

优选地，步骤(1)中，锰盐是硝酸锰和/或乙酸锰；铈盐是硝酸铈和/或乙酸铈；钐盐是硝酸钐和/或乙酸钐；钛盐是硫酸钛和/或钛酸四丁酯。

更优选地，步骤(1)中，锰盐、铈盐、钐盐和钛盐分别为硝酸锰、硝酸铈、硝酸钐、硫酸钛，其中硝酸锰为50wt.％硝酸锰的水溶液。

优选地，步骤(2)中，所述加热搅拌的温度为25-40℃，加热时间为30-60min。

优选地，步骤(3)中，调节ph到10-12；所述搅拌的时间为5-8h。所述碱性溶液优选氨水。

优选地，步骤(4)中，所述老化的温度为100-120℃，老化时间为24-36h。

优选地，步骤(5)中，所述干燥的温度为100-130℃，干燥时间为11-14h。

优选地，步骤(5)中，所述焙烧的温度为500-600℃，焙烧时间为5-8h。

本发明的技术方案提供的低温scr脱硝催化剂，使用具有优异低温活性的mn代替有毒元素v，并通过引入镧系元素sm和ce，提高了催化剂的分散性，增加了mn、ce、sm、ti各组分的协同作用，从而提高了催化剂的催化活性。此外，本发明的技术方案中，ce同时作为牺牲位点来减轻主要活性相的硫酸化，从而以ce为代价提高了催化剂对so2的抵抗力。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明制备方法简单、操作方便，具有广阔的应用前景，适合工业批量生产。

(2)本发明制备的低温scr脱硝催化剂在140-400℃范围内表现出良好的nh3选择性还原no活性，并具备稳定的抗硫抗水性能。

(3)本发明制备的低温scr脱硝催化剂活性组分不含v成分，降低了脱硝过程中活性组分的升华和脱落以及失活催化剂的毒性，具有环境友好性，绿色环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明范围的限定。

图1为本发明实施例1-4及对比例1-4所制备的低温scr脱硝催化剂的no转化率的曲线图；

图2为本发明实施例1-4及对比例1-4所制备的低温scr脱硝催化剂的n2选择性的曲线图；

图3为本发明实施例1-4及对比例1-4所制备的低温scr脱硝催化剂在160℃下通入5％h2o、200ppmso2的no转化率的曲线图；

图4为本发明实施例3及对比例1-3所制备的低温scr脱硝催化剂的hrtem图像。

具体实施方式

如本文所用之术语：

本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包括所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1-5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1-4”、“1-3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，a和/或b包括(a和b)和(a或b)。

本发明的一个实施例提供了一种低温scr脱硝催化剂，包括锰、铈、钐、钛，其中，锰、铈、钐、钛的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝(0.1-1):(0.1-0.5):(0.1-0.5):4。

优选地，所述锰、铈、钐、钛的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:(0.1-0.5):4。

更优选地，所述锰、铈、钐、钛的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:0.3:4。

优选地，所述低温scr脱硝催化剂为多孔混合金属氧化物纳米粒子。

本发明的另一实施例提供了一种低温scr脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将锰盐、铈盐、钐盐和钛盐溶于去离子水，获得混合溶液a；

优选地，锰盐、铈盐、钐盐和钛盐的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝(0.1-1):(0.1-0.5):(0.1-0.5):4；

作为一种优选的实施方式，锰盐、铈盐、钐盐和钛盐的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:(0.1-0.5):4；

作为一种具体的实施方式，锰盐、铈盐、钐盐和钛盐的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:0.3:4；

优选地，锰盐是硝酸锰和/或乙酸锰；铈盐是硝酸铈和/或乙酸铈；钐盐是硝酸钐和/或乙酸钐；钛盐是硫酸钛和/或钛酸四丁酯；这些金属盐的溶解性较好，易于溶解，有利于mn、ce、sm、ti各组分协同作用，且有利于催化剂的结构形态控制；

作为一种具体的实施方式，锰盐、铈盐、钐盐和钛盐分别为硝酸锰、硝酸铈、硝酸钐、硫酸钛，其中硝酸锰为50wt.％硝酸锰的水溶液。

(2)向步骤(1)获得的混合溶液a中加入聚乙二醇，加热搅拌，获得混合溶液b；

作为一种优选的实施方式，本步骤中，加热搅拌的温度为25-40℃，加热时间为30-60min；聚乙二醇的加入，有助于促使催化剂获得较大的比表面积，从而提供催化反应所需的接触面积，提高活性组分的利用率，同时有利于气体的吸收，提高催化剂的催化活性；此外，聚乙二醇具有良好的水溶性，作为模板剂有利于提高金属盐的分散性，且对环境友好无毒害；

(3)向步骤(2)获得的混合溶液b中加入碱性溶液，调节ph，并进行搅拌，获得混合溶液c；

作为一种优选的实施方式，本步骤中，调节ph到10-12；搅拌时间为5-8h。碱性溶液优选氨水。采用氨水调节ph，可有效防止其他金属元素的引入，有利于催化剂成分的控制；

(4)将步骤(3)获得的混合溶液c在密闭容器中进行老化，获得中间产物；

作为一种优选的实施方式，本步骤中，老化温度为100-120℃，老化时间为24-36h；本步骤中发生固相反应，老化温度及时间的合理控制有利于物质特殊结构的形成；

(5)将步骤(4)获得的中间产物冷却，并进行固液分离、洗涤、干燥、焙烧，获得所述低温scr脱硝催化剂。

作为一种优选的实施方式，本步骤中，干燥温度为100-130℃，干燥时间为11-14h；焙烧温度为500-600℃，焙烧时间为5-8h。通过焙烧，可去除模板剂。

本发明实施例提供的低温scr脱硝催化剂，包括mn、ce、sm、ti四种金属组分，其中，sm有助于提高催化剂的分散性，增加mn、ce、sm、ti各组分的协同作用，从而提高催化活性，但过量的sm会引起催化剂孔道堵塞，覆盖了mno2的活性位点，使得催化剂的活性下降；ce作为牺牲位点来减轻主要活性相的硫酸化，从而以ce为代价提高了催化剂对so2的抵抗力。本发明的低温scr脱硝催化剂的中孔纳米结构促进了混合氧化物的接触和连接，有利于它们的相互作用和吸附反应物的转移。所有这些因素都有助于混合相氧化物催化剂具有出色的催化活性以及so2和h2o耐受性，并有效增大了催化剂的活性温度窗口。

下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

本实施例提供了一种低温scr脱硝催化剂mncesm(0.1)tiox，其中，锰、铈、钐、钛的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:0.1:4，该mncesm(0.1)tiox低温scr脱硝催化剂为多孔混合金属氧化物纳米粒子。

本实施例的mncesm(0.1)tiox低温scr脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)取30ml的去离子水于50ml的烧杯中，磁力搅拌下加热至25℃，待温度稳定后，加入1.75ml的50wt.％mn(no3)2水溶液，1.63gce(no3)2·6h2o，0.33gsm(no3)3·6h2o，7.2gti(so4)2，获得混合溶液a；

(2)向步骤(1)获得的混合溶液a中加入1.78g的聚乙二醇(peg)，25℃下搅拌60min，获得混合溶液b；

(3)向步骤(2)获得的混合溶液b中加入氨水，调节ph到10，并在500r/min转速下搅拌8h，获得混合溶液c；

(4)将步骤(3)获得的混合溶液c在密闭容器中进行老化，老化温度为100℃，老化时间为36h，获得中间产物；

(5)将步骤(4)获得的中间产物冷却，并进行固液分离，采用去离子水多次洗涤过滤，100℃下干燥14h，500℃下焙烧8h，压片、研磨，获得40-60目的mncesm(0.1)tiox低温scr脱硝催化剂。

对制备的催化剂进行催化性能测试：500ppmnh3，500ppmno，5％o2，ar为平衡气，空速为80000h^-1。经检测发现(如图1-2所示)，反应温度在140-400℃时，no转化率达89％以上，其n2选择性达86％以上。

对制备的催化剂进行抗水抗硫性能测试：模拟烟气中通入so2和水蒸气，so2浓度为200ppm，水蒸气体积比为5％，其他测试条件不变，反应温度为160℃。在该测试条件下，催化剂的脱硝效率依然稳定在70％以上(如图3)，证明mncesm(0.1)tiox催化剂有较强的抗水抗硫能力。

实施例2

本实施例提供了一种低温scr脱硝催化剂mncesm(0.2)tiox，其中，锰、铈、钐、钛的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:0.2:4，该mncesm(0.2)tiox低温scr脱硝催化剂为多孔混合金属氧化物纳米粒子。

本实施例的mncesm(0.2)tiox低温scr脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)取30ml的去离子水于50ml的烧杯中，磁力搅拌下加热至30℃，待温度稳定后，加入1.75ml的50wt.％mn(no3)2水溶液，1.63gce(no3)2·6h2o，0.67gsm(no3)3·6h2o，7.2gti(so4)2，获得混合溶液a；

(2)向步骤(1)获得的混合溶液a中加入1.53g的peg，30℃下搅拌50min，获得混合溶液b；

(3)向步骤(2)获得的混合溶液b中加入氨水，调节ph到11，并在500r/min转速下搅拌6h，获得混合溶液c；

(4)将步骤(3)获得的混合溶液c在密闭容器中进行老化，老化温度为110℃，老化时间为30h，获得中间产物；

(5)将步骤(4)获得的中间产物冷却，并进行固液分离，采用去离子水多次洗涤过滤，110℃下干燥13h，550℃下焙烧6h，压片、研磨，获得40-60目的mncesm(0.2)tiox低温scr脱硝催化剂。

对制备的催化剂进行催化性能测试：500ppmnh3，500ppmno，5％o2，ar为平衡气，空速为80000h^-1。经检测发现(如图1-2所示)，反应温度在140-400℃时，no转化率达88％以上，其n2选择性达94％以上。

对制备的催化剂进行抗水抗硫性能测试：模拟烟气中通入so2和水蒸气，so2浓度为200ppm，水蒸气体积比为5％，其他测试条件不变，反应温度为160℃。在该测试条件下，催化剂的脱硝效率依然稳定在72％以上(如图3)，证明mncesm(0.2)tiox催化剂有较强的抗水抗硫能力。

实施例3

本实施例提供了一种低温scr脱硝催化剂mncesm(0.3)tiox，其中，锰、铈、钐、钛的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:0.3:4，该mncesm(0.3)tiox低温scr脱硝催化剂为多孔混合金属氧化物纳米粒子。

本实施例的mncesm(0.3)tiox低温scr脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)取30ml的去离子水于50ml的烧杯中，磁力搅拌下加热至35℃，待温度稳定后，加入1.75ml的50wt.％mn(no3)2水溶液，1.63gce(no3)2·6h2o，1.0gsm(no3)3·6h2o，7.2gti(so4)2，获得混合溶液a；

(2)向步骤(1)获得的混合溶液a中加入1.88g的peg，35℃下搅拌40min，获得混合溶液b；

(3)向步骤(2)获得的混合溶液b中加入氨水，调节ph到11，并在500r/min转速下搅拌7h，获得混合溶液c；

(4)将步骤(3)获得的混合溶液c在密闭容器中进行老化，老化温度为110℃，老化时间为30h，获得中间产物；

(5)将步骤(4)获得的中间产物冷却，并进行固液分离，采用去离子水多次洗涤过滤，120℃下干燥12h，550℃下焙烧7h，压片、研磨，获得40-60目的mncesm(0.3)tiox低温scr脱硝催化剂。

对制备的催化剂进行催化性能测试：500ppmnh3，500ppmno，5％o2，ar为平衡气，空速为80000h^-1。经检测发现(如图1-2所示)，反应温度在140-400℃时，no转化率达96％以上，其n2选择性达92％以上。

对制备的催化剂进行抗水抗硫性能测试：模拟烟气中通入so2和水蒸气，so2浓度为200ppm，水蒸气体积比为5％，其他测试条件不变，反应温度为160℃。在该测试条件下，催化剂的脱硝效率依然稳定在80％以上(如图3)，证明mncesm(0.3)tiox催化剂有较强的抗水抗硫能力。

实施例4

本实施例提供了一种低温scr脱硝催化剂mncesm(0.5)tiox，其中，锰、铈、钐、钛的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:0.5:4，该mncesm(0.5)tiox低温scr脱硝催化剂为多孔混合金属氧化物纳米粒子。

本实施例的mncesm(0.5)tiox低温scr脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)取30ml的去离子水于50ml的烧杯中，磁力搅拌下加热至40℃，待温度稳定后，加入1.75ml的50wt.％mn(no3)2水溶液，1.63gce(no3)2·6h2o，1.67gsm(no3)3·6h2o，7.2gti(so4)2，获得混合溶液a；

(2)向步骤(1)获得的混合溶液a中加入1.98g的peg，40℃下搅拌30min，获得混合溶液b；

(3)向步骤(2)获得的混合溶液b中加入氨水，调节ph到12，并在500r/min转速下搅拌5h，获得混合溶液c；

(4)将步骤(3)获得的混合溶液c在密闭容器中进行老化，老化温度为120℃，老化时间为24h，获得中间产物；

(5)将步骤(4)获得的中间产物冷却，并进行固液分离，采用去离子水多次洗涤过滤，130℃下干燥11h，600℃下焙烧5h，压片、研磨，获得40-60目的mncesm(0.5)tiox低温scr脱硝催化剂。

对制备的催化剂进行催化性能测试：500ppmnh3，500ppmno，5％o2，ar为平衡气，空速为80000h^-1。经检测发现(如图1-2所示)，反应温度在140-400℃时，no转化率达86％以上，其n2选择性达88％以上。

对制备的催化剂进行抗水抗硫性能测试：模拟烟气中通入so2和水蒸气，so2浓度为200ppm，水蒸气体积比为5％，其他测试条件不变，反应温度为160℃。在该测试条件下，催化剂的脱硝效率依然稳定在67％以上(如图3)，证明mncesm(0.5)tiox催化剂有较强的抗水抗硫能力。

对比例1

本对比例提供了一种低温scr脱硝催化剂mncetiox，其与实施例3的区别仅在于，本对比例的低温scr脱硝催化剂不含有sm，其余三种组分mn、ce、ti的摩尔比与实施例3相同；相应地，本对比例的低温scr脱硝催化剂的制备方法中，未加入sm(no3)3·6h2o，其余步骤及相关参数与实施例3相同。

对制备的催化剂进行催化性能测试：500ppmnh3，500ppmno，5％o2，ar为平衡气，空速为80000h^-1。经检测发现(如图1-2所示)，反应温度在140-400℃时，no转化率降低到83％，其n2选择性降低到80％。可见，缺省sm的三元催化剂mncetiox的催化活性明显下降。

对制备的催化剂进行抗水抗硫性能测试：模拟烟气中通入so2和水蒸气，so2浓度为200ppm，水蒸气体积比为5％，其他测试条件不变，反应温度为160℃。在该测试条件下，催化剂的脱硝效率降低到55％(如图3)。可见，缺省sm的三元催化剂mncetiox的抗水抗硫能力明显下降。

这是因为，缺省sm，mn、ce、ti的分散性下降，各组分协同作用下降，从而导致催化剂的催化活性和抗水抗硫性下降。此外，由于sm可以抑制电子从吸附的so2向mn⁴⁺的转移，从而阻碍了so2氧化为so3，从而降低了硫酸盐物种的沉积速率，因此缺省sm的三元催化剂mncetiox的no转化率及抗水抗硫能力明显下降，温度窗口也缩小到200-350℃。

对比例2

本对比例提供了一种低温scr脱硝催化剂mnsmtiox，其与实施例3的区别仅在于，本对比例的低温scr脱硝催化剂不含有ce，其余三种组分mn、sm、ti的摩尔比与实施例3相同；相应地，本对比例的低温scr脱硝催化剂的制备方法中，未加入ce(no3)2·6h2o，其余步骤及相关参数与实施例3相同。

对制备的催化剂进行催化性能测试：500ppmnh3，500ppmno，5％o2，ar为平衡气，空速为80000h^-1。经检测发现(如图1-2所示)，反应温度在140-400℃时，no转化率下降到78％，其n2选择性下降到86％。可见，缺省ce的三元催化剂mnsmtiox的催化活性明显下降。

对制备的催化剂进行抗水抗硫性能测试：模拟烟气中通入so2和水蒸气，so2浓度为200ppm，水蒸气体积比为5％，其他测试条件不变，反应温度为160℃。在该测试条件下，催化剂的脱硝效率下降到52％(如图3)。可见，缺省ce的三元催化剂mnsmtiox的抗水抗硫性能明显下降。

这是因为，缺省ce，mn、sm、ti的分散性下降，各组分协同作用下降，从而导致催化剂的催化活性和抗水抗硫性下降。此外，由于ce具有更强的b酸性位以及no氧化成no2的能力增强，因此缺省ce的三元催化剂mnsmtiox的no转化率及抗水抗硫能力明显下降，温度窗口也缩小到200-350℃。

对比例3

本对比例提供了一种低温scr脱硝催化剂cesmtiox，其与实施例3的区别仅在于，本对比例的低温scr脱硝催化剂不含有mn，其余三种组分ce、sm、ti的摩尔比与实施例3相同；相应地，本对比例的低温scr脱硝催化剂的制备方法中，未加入50wt.％mn(no3)2水溶液，其余步骤及相关参数与实施例3相同。

对制备的催化剂进行催化性能测试：500ppmnh3，500ppmno，5％o2，ar为平衡气，空速为80000h^-1。经检测发现(如图1-2所示)，反应温度在140-400℃时，no转化率下降到73％，其n2选择性为86％。可见，缺省mn的三元催化剂cesmtiox的催化活性明显下降。

对制备的催化剂进行抗水抗硫性能测试：模拟烟气中通入so2和水蒸气，so2浓度为200ppm，水蒸气体积比为5％，其他测试条件不变，反应温度为160℃。在该测试条件下，催化剂的脱硝效率下降到62％(如图3)。可见，缺省mn的三元催化剂cesmtiox的抗水抗硫性能明显下降。

这是因为，缺省mn，ce、sm、ti的分散性下降，各组分协同作用下降，从而导致催化剂的催化活性和抗水抗硫性下降。此外，由于mn有可变的价态和出色的氧化还原能力，使其具有出色的低温scr活性，因此缺省mn的三元催化剂cesmtiox的no转化率及抗水抗硫能力明显下降，温度窗口也缩小到200-350℃。

对比例4

本对比例提供了一种低温scr脱硝催化剂mncesm(0.6)tiox，其与实施例3的区别仅在于，本对比例的低温scr脱硝催化剂中四种组分mn、ce、sm、ti的摩尔比与实施例3不同，本对比例的低温scr脱硝催化剂中四种组分mn、ce、sm、ti的摩尔比为mn:ce:sm:ti＝1:0.5:0.6:4；相应地，本对比例的低温scr脱硝催化剂的制备方法中，加入2.0gsm(no3)3·6h2o，其余步骤及相关参数与实施例3相同。

对制备的催化剂进行催化性能测试：500ppmnh3，500ppmno，5％o2，ar为平衡气，空速为80000h^-1。经检测发现(如图1-2所示)，反应温度在140-400℃时，no转化率下降到82％，其n2选择性为86％。可见，mncesm(0.6)tiox的催化活性明显下降。

对制备的催化剂进行抗水抗硫性能测试：模拟烟气中通入so2和水蒸气，so2浓度为200ppm，水蒸气体积比为5％，其他测试条件不变，反应温度为160℃。在该测试条件下，催化剂的脱硝效率下降到66％(如图3)。可见，mncesm(0.6)tiox的抗水抗硫性能明显下降。

这是因为，过量的sm会引起催化剂孔道堵塞，覆盖了mno2的活性位点，使得催化剂的活性及其抗水抗硫性能下降。

为了进一步说明催化剂的性质，本发明提供了实施例1-4及对比例1-4的低温scr脱硝催化剂的孔结构参数，如表1所示。

表1本发明实施例1-4及对比例1-4所制备的低温scr脱硝催化剂的孔结构参数

从表1中可以看出，适量的sm可以改善活性氧化物的分散性并增加催化剂的比表面积，其中，mncesm(0.3)tiox的比表面积较大，平均孔径较小，这对nh3-scr反应是有利的，而催化剂性能测试结果同样显示mncesm(0.3)tiox的no转化率、n2选择性及其抗水抗硫性能均较强。

此外，如图4所示，实施例3及对比例1-3所制备的四种催化剂均为无序团聚的多孔混合金属氧化物纳米粒子。其中，mnsm(0.3)tiox的hrtem图像中显示的结晶区域和saed图案中显示的亮点数量(通过对显示的hrtem图像区域进行fft处理)均最多，说明mnsm(0.3)tiox是无定形结构。且根据表1，mnsm(0.3)tiox的无定形结构具有较高的比表面积，因而其具有良好的吸附和扩散能力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。