CN111686765A - 一种制备CuSO4/TiO2抗硫脱硝催化剂的方法 - Google Patents
一种制备CuSO4/TiO2抗硫脱硝催化剂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111686765A CN111686765A CN202010443885.8A CN202010443885A CN111686765A CN 111686765 A CN111686765 A CN 111686765A CN 202010443885 A CN202010443885 A CN 202010443885A CN 111686765 A CN111686765 A CN 111686765A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cuso
- solution
- tio
- catalyst
- butyl titanate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims abstract description 26
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 40
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 10
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 abstract description 8
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 49
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N thiabendazole Chemical compound S1C=NC(C=2NC3=CC=CC=C3N=2)=C1 WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/053—Sulfates
- B01J27/055—Sulfates with alkali metals, copper, gold or silver
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
- B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/20—Reductants
- B01D2251/206—Ammonium compounds
- B01D2251/2062—Ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0283—Flue gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制备CuSO4/TiO2抗硫脱硝催化剂的方法，将钛酸丁酯溶于无水乙醇中，得到钛酸丁酯溶液；将CuSO4·5H2O溶于乙醇和水的混合液中，得到CuSO4溶液；搅拌条件下，将钛酸丁酯溶液加入到CuSO4溶液中，得到溶胶；将溶胶静置老化后，得到凝胶；将凝胶烘干后，经焙烧得到CuSO4/TiO2催化剂。该发明制备的CuSO4/TiO2催化剂具有较大的比表面积和较多的酸性位数目，在280～380℃之间显示出高于90％的脱硝效率，并且烟气中SO2对催化剂活性未有明显影响，克服了非钒基脱硝催化剂抗硫性能低的缺点。本发明合成方法简单，原材料价格低廉，适合大规模的工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于大气污染治理技术领域，特别涉及到CuSO4/TiO2高抗硫性脱硝催化剂的合成方法。
背景技术
化石燃料燃烧产生的氮氧化物(NOx，主要包含NO和NO2)是目前我国主要的大气污染物之一，可以引起酸雨、光化学烟雾和灰霾等环境问题。快速有效地降低NOx的排放是改善我国大气环境的重要途径之一。氨气选择性催化还原法(NH3-SCR)是目前主流的烟气脱硝方法，被大规模应用于热电厂、钢铁厂、水泥厂等固定源NOx的减排中。该方法利用氨气与NOx反应生成无污染的氮气和水，从而达到去除NOx的目的。脱硝催化剂是该方法的核心技术之一，直接关系着该方法对NOx的去除效率。目前使用的商业脱硝催化剂V2O5-WO3/TiO2中V2O5的生物毒性很高，很容易对环境产生不利影响，并且容易将烟气中的SO2氧化成SO3从而会腐蚀下游的管道。而目前所研究的非钒基催化剂虽然活性较高，但是抗硫性能普遍较差。烟气中的SO2很容易毒化非钒基催化剂上的活性位，从而引起催化剂的活性下降。因此，开发新型高效的高抗硫性脱硝催化剂具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种CuSO4/TiO2高抗硫性脱硝催化剂的制备方法。通过溶胶- 凝胶法，使CuSO4更均匀的分布在催化剂表面，暴露出更多的酸性位，从而有利于NH3在催化剂表面的吸附和活化。并且利用CuSO4在SO2中稳定的性质，使催化剂具有高抗硫性能，克服了目前非钒基氧化物催化剂抗硫性能差的缺点。通过本发明制备方法得到的催化剂在280～380℃下可以高效去除烟气中的NOx，并且具有很高的抗硫性能。具体发明内容如下：一种制备CuSO4/TiO2抗硫脱硝催化剂的方法：
(1)将钛酸丁酯溶于无水乙醇中，得到钛酸丁酯溶液；将CuSO4·5H2O溶于水和乙醇的混合溶液中，得到CuSO4溶液；钛酸丁酯浓度是0.2～2mol/L；CuSO4的浓度是 0.02～0.2mol/L；钛酸丁酯与CuSO4的摩尔比为80:1～8:1；
(2)搅拌条件下，将(1)中的钛酸丁酯溶液加入到CuSO4溶液中，得到溶胶；搅拌速度为200～1000r/min，温度为室温；
(3)将步骤(2)得到的溶胶静置老化后得到的凝胶，静置老化时间为2～6h；
(4)将步骤(3)得到的凝胶烘干后，再经焙烧得到CuSO4/TiO2催化剂，烘干温度为100～130℃；焙烧温度为450～600℃，升温速率为2～5℃/分。
步骤(1)中的水和乙醇混合溶液中水和乙醇的体积比为0.2:1～4:1。
本发明利用溶胶-凝胶法制得CuSO4/TiO2脱硝催化剂，使CuSO4在TiO2载体上均匀分布，保持TiO2的高比表面积，从而使催化剂具有较多的酸性位位点，在280～380℃显示出较高的脱硝活性；并且该催化剂利用了CuSO4不受SO2影响的性质，从而使催化剂在拥有高的抗硫性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的制备方法中所用的原材料简单，成本较低，对环境的影响小；
(2)本发明的制备方法无需模板剂、分散剂等，流程简单，易于操作；
(3)本发明制备的CuSO4/TiO2脱硝催化剂比表面积较高，拥有较多的酸性位数目；
(4)本发明获得的CuSO4/TiO2脱硝催化剂以氨为还原剂时，在280～380℃范围内NOx的去除率皆在90％以上，并且拥有很高的抗硫性能。
附图说明
图1为本发明中实施例1～7的活性测试结果；
图2为本发明中实施例1和3的抗硫性能测试结果；
图3为本发明中实施例1～7的NH3-TPD测试结果和酸性位数目结果；
图4为本发明中实施例1的TEM照片；
图5为本发明中实施例1～7的XRD测试结果；
具体实施方式
以下结合实施案例对本发明的实施作进一步说明和描述，但本发明的实施方式并不限于此。如有未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
实施例1
(1)用移液管移取0.10mol(35.2ml)钛酸丁酯，加入到100ml无水乙醇中，搅拌均匀，得到溶液A；
(2)取25ml无水乙醇，加入到25ml去离子水中，搅拌均匀；然后加入0.005mol(1.25g)CuSO4·5H2O，再次搅拌至均匀，得到溶液B；
(3)500r/min转速搅拌下，将溶液A逐滴加入到溶液B中，形成溶胶，然后继续搅拌60min；停止搅拌，将得到的凝胶静置老化3h；
(4)将(3)中老化后的凝胶在鼓风干燥箱中110℃下干燥8h，得到干凝胶；
(5)将(4)中得到的干凝胶在马弗炉中500℃下空气氛围中焙烧5h，得到 CuSO4/TiO2高抗硫性脱硝催化剂。
(6)该实施案例的NOx转化率测试结果见图1，280～380℃时的NOx转化率在90％以上；其抗硫稳定性测试结果见图2，72h内NOx转化率未有明显变化；酸性位测试结果见图3，其表面的酸性位数目为3.83mmol/g；TEM测试结果(图4)显示该实施案例得到的催化剂纳米颗粒有很好的分散性；XRD测试结果(图5)显示该实施案例得到的催化剂仅显示TiO2的衍射峰，表明CuSO4在载体TiO2上有很高的分散性。
实施例2
(1)用移液管移取0.10mol(35.2ml)钛酸丁酯，加入到100ml无水乙醇中，搅拌均匀，得到溶液A；
(2)取25ml无水乙醇，加入到25ml去离子水中，搅拌均匀；然后加入0.003mol(0.75g)CuSO4·5H2O，再次搅拌至均匀，得到溶液B；
(3)500r/min转速搅拌下，将溶液A逐滴加入到溶液B中，形成溶胶，然后继续搅拌60min；停止搅拌，将得到的凝胶静置老化3h；
(4)将(3)中老化后的凝胶在鼓风干燥箱中110℃下干燥8h，得到干凝胶；
(5)将(4)中得到的干凝胶在马弗炉中500℃下空气氛围中焙烧5h，得到 CuSO4/TiO2高抗硫性脱硝催化剂。
(6)该实施案例的NOx转化率测试结果见图1，280～380℃时的NOx转化率在90％以上；酸性位测试结果见图3，其表面的酸性位数目为4.21mmol/g；XRD测试结果(图 5)显示该实施案例得到的催化剂仅显示TiO2的衍射峰，表明CuSO4在载体TiO2上有很高的分散性。
实施例3
(1)用移液管移取0.10mol(35.2ml)钛酸丁酯，加入到100ml无水乙醇中，搅拌均匀，得到溶液A；
(2)取25ml无水乙醇，加入到25ml去离子水中，搅拌均匀；然后加入0.008mol(2.00g)CuSO4·5H2O，再次搅拌至均匀，得到溶液B；
(3)500r/min转速搅拌下，将溶液A逐滴加入到溶液B中，形成溶胶，然后继续搅拌60min；停止搅拌，将得到的凝胶静置老化3h；
(4)将(3)中老化后的凝胶在鼓风干燥箱中110℃下干燥8h，得到干凝胶；
(5)将(4)中得到的干凝胶在马弗炉中500℃下空气氛围中焙烧5h，得到CuSO4/TiO2高抗硫性脱硝催化剂。
(6)该实施案例的NOx转化率测试结果见图1，280～380℃时的NOx转化率在90％以上；其抗硫稳定性测试结果见图2，72h内NOx转化率未有明显变化；酸性位测试结果见图3，其表面的酸性位数目为1.25mmol/g；XRD测试结果(图5)显示该实施案例得到的催化剂仅显示TiO2的衍射峰，表明CuSO4在载体TiO2上有很高的分散性。
实施例4
(1)用移液管移取0.05mol(17.6ml)钛酸丁酯，加入到100ml无水乙醇中，搅拌均匀，得到溶液A；
(2)取25ml无水乙醇，加入到25ml去离子水中，搅拌均匀；然后加入0.0025mol(0.625g)CuSO4·5H2O，再次搅拌至均匀，得到溶液B；
(3)500r/min转速搅拌下，将溶液A逐滴加入到溶液B中，形成溶胶，然后继续搅拌90min；停止搅拌，将得到的凝胶静置老化3h；
(4)将(3)中老化后的凝胶在鼓风干燥箱中110℃下干燥8h，得到干凝胶；
(5)将(4)中得到的干凝胶在马弗炉中500℃下空气氛围中焙烧5h，得到 CuSO4/TiO2高抗硫性脱硝催化剂。
(6)该实施案例的NOx转化率测试结果见图1，280～380℃时的NOx转化率在90％以上；酸性位测试结果见图3，其表面的酸性位数目为3.96mmol/g；XRD测试结果(图 5)显示该实施案例得到的催化剂仅显示TiO2的衍射峰，表明CuSO4在载体TiO2上有很高的分散性。
实施例5
(1)用移液管移取0.10mol(35.2ml)钛酸丁酯，加入到75ml无水乙醇中，搅拌均匀，得到溶液A；
(2)取20ml无水乙醇，加入到20ml去离子水中，搅拌均匀；然后加入0.005mol(1.25g)CuSO4·5H2O，再次搅拌至均匀，得到溶液B；
(3)500r/min转速搅拌下，将溶液A逐滴加入到溶液B中，形成溶胶，然后继续搅拌60min；停止搅拌，将得到的凝胶静置老化3h；
(4)将(3)中老化后的凝胶在鼓风干燥箱中110℃下干燥8h，得到干凝胶；
(5)将(4)中得到的干凝胶在马弗炉中500℃下空气氛围中焙烧5h，得到 CuSO4/TiO2高抗硫性脱硝催化剂。
(6)该实施案例的NOx转化率测试结果见图1，280～380℃时的NOx转化率在90％以上；酸性位测试结果见图3，其表面的酸性位数目为3.71mmol/g；XRD测试结果(图 5)显示该实施案例得到的催化剂仅显示TiO2的衍射峰，表明CuSO4在载体TiO2上有很高的分散性。
实施例6
(1)用移液管移取0.10mol(35.2ml)钛酸丁酯，加入到100ml无水乙醇中，搅拌均匀，得到溶液A；
(2)取25ml无水乙醇，加入到25ml去离子水中，搅拌均匀；然后加入0.005mol(1.25g)CuSO4·5H2O，再次搅拌至均匀，得到溶液B；
(3)800r/min转速搅拌下，将溶液A逐滴加入到溶液B中，形成溶胶，然后继续搅拌60min；停止搅拌，将得到的凝胶静置老化4h；
(4)将(3)中老化后的凝胶在鼓风干燥箱中110℃下干燥10h，得到干凝胶；
(5)将(4)中得到的干凝胶在马弗炉中500℃下空气氛围中焙烧3h，得到 CuSO4/TiO2高抗硫性脱硝催化剂。
(6)该实施案例的NOx转化率测试结果见图1，280～380℃时的NOx转化率在90％以上；酸性位测试结果见图3，其表面的酸性位数目为3.98mmol/g；XRD测试结果(图 5)显示该实施案例得到的催化剂仅显示TiO2的衍射峰，表明CuSO4在载体TiO2上有很高的分散性。
实施例7
(1)用移液管移取0.10mol(35.2ml)钛酸丁酯，加入到100ml无水乙醇中，搅拌均匀，得到溶液A；
(2)取25ml无水乙醇，加入到25ml去离子水中，搅拌均匀；然后加入0.005mol(1.25g)CuSO4·5H2O，再次搅拌至均匀，得到溶液B；
(3)800r/min转速搅拌下，将溶液A逐滴加入到溶液B中，形成溶胶，然后继续搅拌60min；停止搅拌，将得到的凝胶静置老化4h；
(4)将(3)中老化后的凝胶在鼓风干燥箱中110℃下干燥10h，得到干凝胶；
(5)将(4)中得到的干凝胶在马弗炉中600℃下空气氛围中焙烧3h，得到 CuSO4/TiO2高抗硫性脱硝催化剂。
(6)该实施案例的NOx转化率测试结果见图1，280～380℃时的NOx转化率相比其他实施案例有明显的下降，表明较高的焙烧温度不利于催化剂的活性；酸性位测试结果见图3，其表面的酸性位数目为2.11mmol/g；XRD测试结果(图5)显示该实施案例得到的催化剂仅显示TiO2的衍射峰，表明CuSO4在载体TiO2上有很高的分散性。
实施例8
采用实验室模拟烟气条件将实施例1～7制备的CuSO4/TiO2高抗硫性脱硝催化剂置于固定床反应器中进行活性和抗硫稳定性评价，以NH3为还原剂，典型测试烟气条件如下：NO和O2的体积分数为0.07％和4％，SO2的体积分数为0.15％，氨氮比为1:1，N2为平衡气，空速为60000h-1。气体分析采用德国德图公司的Testo 340型烟气分析仪，结果如图 1所示。其340℃时长时间的抗硫稳定性测试结果如图2所示。
本发明公开了CuSO4/TiO2高抗硫性脱硝催化剂的溶胶-凝胶制备方法。所得的催化剂具有较高的比表面积(45～70m2/g)、较多的酸性位数目(1.5～5.5mmol/g)，并且利用了CuSO4在SO2存在下的高稳定性，使催化剂可以在280～380℃显示出高活性(NOx转化率高于90％)，并且催化剂具有高抗硫性(体积分数为0.15％的SO2存在下72h后催化剂活性仍没有明显变化)
以上实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在很发明权利要求的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种制备CuSO4/TiO2抗硫脱硝催化剂的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将钛酸丁酯溶于无水乙醇中，得到钛酸丁酯溶液；将CuSO4·5H2O溶于水和乙醇的混合溶液中，得到CuSO4溶液；钛酸丁酯浓度是0.2～2mol/L；CuSO4的浓度是0.02～0.2mol/L；钛酸丁酯与CuSO4的摩尔比为80:1～8:1；
(2)搅拌条件下，将(1)中的钛酸丁酯溶液加入到CuSO4溶液中，得到溶胶；搅拌速度为200～1000r/min，温度为室温；
(3)将步骤(2)得到的溶胶静置老化后得到的凝胶，静置老化时间为2～6h；
(4)将步骤(3)得到的凝胶烘干后，再经焙烧得到CuSO4/TiO2催化剂，烘干温度为100～130℃；焙烧温度为450～600℃，升温速率为2～5℃/分。
2.根据权利要求1所述的一种制备CuSO4/TiO2抗硫脱硝催化剂的方法，其特征在于：步骤(1)中的水和乙醇混合溶液中水和乙醇的体积比为0.2:1～4:1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010443885.8A CN111686765A (zh) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | 一种制备CuSO4/TiO2抗硫脱硝催化剂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010443885.8A CN111686765A (zh) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | 一种制备CuSO4/TiO2抗硫脱硝催化剂的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111686765A true CN111686765A (zh) | 2020-09-22 |
Family
ID=72477230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010443885.8A Pending CN111686765A (zh) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | 一种制备CuSO4/TiO2抗硫脱硝催化剂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111686765A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112844423A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-28 | 上海大学 | 高抗硫性的金属硫酸盐脱硝催化剂及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6344923A (ja) * | 1986-08-12 | 1988-02-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガスの処理方法 |
| US4966873A (en) * | 1987-12-02 | 1990-10-30 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Catalysts for the removal of nitrogen oxides |
| CN101480611A (zh) * | 2009-02-04 | 2009-07-15 | 北京科技大学 | 一种钒掺杂型钛基烟气脱硝催化材料及其制备方法 |
| CN107930652A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-04-20 | 深圳市晶特智造科技有限公司 | 一种MnOx‑FeOx‑CuSO4/TiO2中低温SCR催化剂及其制备方法 |
| CN109012159A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-18 | 南京林业大学 | 基于沥青玛蹄脂碎石路面催化降解汽车尾气的方法 |
-
2020
- 2020-05-22 CN CN202010443885.8A patent/CN111686765A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6344923A (ja) * | 1986-08-12 | 1988-02-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガスの処理方法 |
| US4966873A (en) * | 1987-12-02 | 1990-10-30 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Catalysts for the removal of nitrogen oxides |
| CN101480611A (zh) * | 2009-02-04 | 2009-07-15 | 北京科技大学 | 一种钒掺杂型钛基烟气脱硝催化材料及其制备方法 |
| CN107930652A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-04-20 | 深圳市晶特智造科技有限公司 | 一种MnOx‑FeOx‑CuSO4/TiO2中低温SCR催化剂及其制备方法 |
| CN109012159A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-18 | 南京林业大学 | 基于沥青玛蹄脂碎石路面催化降解汽车尾气的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MARK DANIEL G. DE LUNA ET AL.: ""Doping TiO2 with CuSO4 enhances visible light photocatalytic activity for organic pollutant degradation"", 《ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH》 * |
| YANKE YU ET AL.: ""Effects of calcination temperature on physicochemical property and activity of CuSO4/TiO2 ammonia-selective catalytic reduction catalysts"", 《JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCES》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112844423A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-28 | 上海大学 | 高抗硫性的金属硫酸盐脱硝催化剂及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101721993B (zh) | 一种以Ce掺杂的TiO2为载体的低温SCR催化剂及其制备方法 | |
| CN113413904B (zh) | 一种g-C3N4负载型锰铈复合氧化物低温NH3-SCR催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN110694667A (zh) | BiOIO3/g-C3N4异质结光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN108465467B (zh) | 一种应用于中低温烟气的高效nh3-scr脱硝催化剂、制备方法及其应用 | |
| CN112892547B (zh) | 一种同时脱除氮氧化物和一氧化碳的催化剂及制备方法 | |
| CN110947394A (zh) | 一种基于ZIF-67-Mn/Co的低温NO氧化催化剂及制备方法与应用 | |
| CN100444955C (zh) | 氧化铈/氧化锆复合介孔三效催化材料及其制备方法 | |
| CN112138665B (zh) | 一种co-scr低温高效非贵金属氧化物催化剂及其制备方法 | |
| CN110773153A (zh) | 一种担载型锰基中低温脱硝催化剂、制备方法及其应用 | |
| CN110721674A (zh) | 一种锰基蒙脱石低温scr催化剂及其制备方法 | |
| CN111437814A (zh) | 一种锡掺杂铂钛催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111686765A (zh) | 一种制备CuSO4/TiO2抗硫脱硝催化剂的方法 | |
| CN111085217A (zh) | 在堇青石上生长的三维多孔Mn-Co微球及制备与应用 | |
| CN109745995B (zh) | 宽温度窗口scr烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN107158799A (zh) | 一种用于scr除尘脱硝的复合滤料纤维及制备方法 | |
| CN111111641B (zh) | 一种二氧化铈基催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN105879869A (zh) | 一种用于氢气选择性还原氮氧化物的催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108993580A (zh) | 一种抗钙中毒的低温scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN110354892B (zh) | 氧化物改性mcm-48分子筛的制备方法及其在脱硝协同脱汞中的应用 | |
| CN1748865A (zh) | 氟掺杂金属氧化物催化剂的制备方法 | |
| CN112569952A (zh) | 一种掺杂钐的氧化铁scr脱硝催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN114308052B (zh) | 一种强效抗水、抗硫型脱硝催化剂的制备方法 | |
| CN113877618B (zh) | 氧掺杂石墨相氮化碳负载锰基低温脱硝催化剂的制备方法、制得的脱硝催化剂 | |
| CN113797910B (zh) | 一种含缺陷的纳米微球状钙钛矿催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111266104B (zh) | 一种复合锰氧化物及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200922 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |