CN113209991A - 一种氨低温选择性催化氧化催化剂组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于催化剂领域，涉及氨低温催化领域，具体涉及一种氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，以氧化铝为载体，以硫化铜为底膜，以铜‑银为复合催化膜，并提供了该催化剂组合物的制备方法和应用。本发明利用表面银铜组成的催化体系，具备优异的吸附氧气和氨气的能力，一定程度上促进了反应的进行从而提高了反应效率。
Description
技术领域
本发明属于催化剂领域，涉及氨低温催化领域，具体涉及一种氨低温选择性催化氧化催化剂组合物及其制备方法和应用。
背景技术
氨气是一种无色且具有强烈的刺激性臭味的气体，不仅危害公众健康，而且对环境及生态系统构成威胁，因此，氨气已经被列入我国的恶臭污染物排放标准，成为企业重点控制的项目。氨气主要产自于石油化工、化肥、垃圾填埋场、制药废水、食品工业等产业，污染来源极多，排放量较大。传统的除氨方法主要有吸收法、吸附法、生物过滤法以及焚烧法等，但是这些方法存在能耗大、产生二次污染等问题。
随着技术的方案，氨的选择性催化氧化成为一种具有潜力的治理技术，是在催化剂和氧气的存在下将NH3选择性催化氧化成无污染的N2和水。该技术在实际应用中需要高活性、高N2选择性的催化剂，使NH3最大程度的转化为N2，减少氮氧化物副产物的产生。目前的催化剂成本较高，选择性不好，易产生副产物，因此限制了其在实际中的应用。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，利用表面银铜组成的催化体系，具备优异的吸附氧气和氨气的能力，一定程度上促进了反应的进行从而提高了反应效率。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，以氧化铝为载体，以硫化铜为底膜，以铜-银为复合催化膜。其中，以催化剂重量为基准，复合催化膜中铜的质量为1-3％，铜与银的质量比为1:0.5-5；所述硫化铜的质量为5-10％。
其制备方法包括：
步骤1，以醋酸铜为铜源，以硫脲为硫源，交替镀膜在多孔γ-氧化铝载体表面，烘干得到硫化铜薄膜；
其中，步骤1的具体步骤如下：a1，将醋酸铜加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成铜溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为40-50％，醋酸铜在乙醇乙醚的浓度为30-50g/L，搅拌速度为500-1000r/min；b1，将硫脲加入至乙醇中低温搅拌至完全溶解，形成硫溶液，硫脲在乙醇中的浓度为10-40g/L，低温搅拌的温度为40-60℃，搅拌速度为400-800r/min；c1，将硫溶液喷雾在多孔γ-氧化铝载体表面，恒温烘干得到第一硫膜，其中硫溶液的喷雾量是10-20mL/cm2，恒温烘干的温度为70-80℃；d1，将铜溶液与硫溶液交替喷雾在第一硫膜表面，且每次喷雾完成后恒温静置5-10min，得到多层镀膜，所述铜溶液与硫溶液的体积比为2:0.9-1.5，且铜溶液的喷雾量是6-10mL/cm2，恒温静置的温度为70-80℃，压力为0.2-0.3MPa，且每次喷雾完成后静置5-20s；e1，将多层镀膜进行恒温恒压静置2-4h，得到硫化铜薄膜，其中，恒温恒压静置的温度为130-150℃，压力为0.2-0.3MPa。
步骤2，以醋酸铜为铜源，以硝酸银为银源，依次镀膜在硫化铜薄膜表面，形成预制复合催化膜；
其中，步骤2的具备步骤如下：a2，将醋酸铜加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成铜溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为40-50％，醋酸铜在乙醇乙醚的浓度为30-50g/L，搅拌速度为500-1000r/min；b2，将硝酸银加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成银溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为20-40％，硝酸银在乙醇-乙醚液中的浓度为30-50g/L，搅拌速度为500-800r/min；c2，将铜溶液喷雾在硫化铜薄膜表面，恒温烘干得到第一镀膜，其中，铜溶液的喷雾量是5-20mL/cm2，恒温烘干采用二梯度烘干，第一梯度温度为40-50℃，第二梯度温度为80-90℃；d2，将银溶液喷雾在第一镀膜表面，低温静置后恒温烘干，得到预制复合膜；银溶液的喷雾量为2.5-100mL/cm2，且采用多次喷雾90℃烘干的方式干燥，若单次喷雾，则低温静置20-30min，若采用多次喷雾，则最后一次喷雾完成后不烘干，且进行低温静置，低温静置的时间是以30min为底，多一次喷雾增加5-10min；低温静置的温度为5-10℃，恒温烘干的温度为90-100℃；e2，将预制复合膜加入至密封反应釜中恒温静置20-40min，然后放入光照反应釜内静置2-4h，得到预制复合催化膜，其中，密封反应釜中，氛围中含有5-10％水分，恒温静置的100-110℃，光照反应采用200-500W的氙灯，表面光照强度为5-10W/cm2，温度为200-300℃；
步骤3，将预制复合催化膜进行氢气还原30-60min，得到催化剂组合物；其中，氢气还原的温度为150-250℃，流速为5-10mL/min。
所述步骤1中的多孔γ-氧化铝载体的制备步骤如下：a3，将氯化铝加入至乙醇中搅拌均匀，形成第一铝液，氯化铝在乙醇中的浓度为200-400g/L；b3，将醋酸铝加入至第一滤液中搅拌均匀形成第二铝液，醋酸铝在第一铝液中的浓度为100-200g/L，搅拌速度为100-200r/min；c3，将蒸馏水缓慢滴加至第二铝液中低温搅拌至形成稳定的凝胶体系，然后剧烈搅拌至形成凝胶铝液，所述蒸馏水加入量是醋酸铝质量的26-30％，缓慢滴加的速度为1-3mL/min，低温搅拌的温度为5-10℃，搅拌速度为200-400r/min，剧烈搅拌的速度为1000-2000r/min，温度为常温；d3，将氢氧化钠低温加入至凝胶铝液中搅拌分散至完全分散，然后减压蒸馏形成粘稠液，氢氧化钠的加入量是氯化铝质量的89-95％，低温的温度为10-20℃，搅拌分散的搅拌速度为700-1000r/min，所述减压蒸馏的温度为80-90℃，压力为标准大气压的60-80％；e3，将粘稠液恒温挤压形成预制载体，升温处理3-5h后浸泡至甘油中超声10-20min，取出后洗涤烘干的多孔γ-氧化铝载体，所述恒温挤压的压力为0.4-0.6MPa，温度为100-120℃，升温处理的温度为200-240℃，超声的频率为50-70kHz，温度为20-30℃，洗涤采用蒸馏水，烘干的温度为120-140℃。
所述催化剂组合物用于氨选择性催化氧化，反应温度150-250℃，反应气体积空速为3000-10000h-1，反应气组成为200-1000ppm氨气，2-10％氧气，其余为氮气。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明利用表面银铜组成的催化体系，具备优异的吸附氧气和氨气的能力，一定程度上促进了反应的进行从而提高了反应效率。
2.本发明利用硫化铜的光催化特性配合银铜催化层底部的氧化铜形成复合铜系光催化体系，在光照条件下能够快速再生催化剂，连续再生20次后的催化剂活性能够达到原来的95％以上。
3.本发明利用氧化铝自身的储氧特性与吸附特性能够实现良好的催化效果，并且基于γ-氧化铝的自身活性，配合硫化铜的空穴电子特性，为表面催化体系提供电子迁移，大大提升了银铜的催化效果。
4.本发明在使用过程中表面的铜基于氧化形成氧化铜时，其自身氧化铜依然能够保持良好的催化体系，并与硫化铜形成光催化的电子迁移效果，大大提升了整体的催化性能。
5.本发明制备催化剂的方法简单，成本较低，易于实现工业化生产。
6.本发明利用氯化铝和醋酸铝为双铝源，利用两者溶解性和水解特性的效果，达到二梯度凝胶沉淀，实现纯净的氢氧化铝的制备；进一步，基于氯化钠的不溶解性，能够形成均匀的大孔分散，以氧化铝为载体，并在氧化铝框架内出现均匀的介孔结构。
7.本发明利用乙醚与乙醇的互溶特性，利用乙醚对乙醇形成扩容，并在后续处理过程中实现铜银组合结构，进一步的，氧化铜与硫化铜均属于铜盐，能够具有互渗性，从而达到硫化铜与氧化铜的连接稳定性。
8.本发明制备的催化剂利用氧化铜与硫化铜的组合光催化性能，确保其在失活后仅靠光照处理就能够实现复活，提升了催化剂的使用寿命与实用性。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，以氧化铝为载体，以硫化铜为底膜，以铜-银为复合催化膜。
其制备方法包括：
步骤1，以铝盐为原材料制备多孔γ-氧化铝载体，
其中，步骤1的具体步骤如下：a3，将氯化铝加入至乙醇中搅拌均匀，形成第一铝液，氯化铝在乙醇中的浓度为200g/L；b3，将醋酸铝加入至第一滤液中搅拌均匀形成第二铝液，醋酸铝在第一铝液中的浓度为100g/L，搅拌速度为100r/min；c3，将蒸馏水缓慢滴加至第二铝液中低温搅拌至形成稳定的凝胶体系，然后剧烈搅拌至形成凝胶铝液，所述蒸馏水加入量是醋酸铝质量的26％，缓慢滴加的速度为1mL/min，低温搅拌的温度为5℃，搅拌速度为200r/min，剧烈搅拌的速度为1000r/min，温度为常温；d3，将氢氧化钠低温加入至凝胶铝液中搅拌分散至完全分散，然后减压蒸馏形成粘稠液，氢氧化钠的加入量是氯化铝质量的89％，低温的温度为10℃，搅拌分散的搅拌速度为700r/min，所述减压蒸馏的温度为80℃，压力为标准大气压的60％；e3，将粘稠液恒温挤压形成预制载体，升温处理3h后浸泡至甘油中超声10min，取出后洗涤烘干的多孔γ-氧化铝载体，所述恒温挤压的压力为0.4MPa，温度为100℃，升温处理的温度为200℃，超声的频率为50kHz，温度为20℃，洗涤采用蒸馏水，烘干的温度为120℃。
步骤2，以醋酸铜为铜源，以硫脲为硫源，交替镀膜在多孔γ-氧化铝载体表面，烘干得到硫化铜薄膜；
其中，步骤2的具体步骤如下：a1，将醋酸铜加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成铜溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为40％，醋酸铜在乙醇乙醚的浓度为30g/L，搅拌速度为500r/min；b1，将硫脲加入至乙醇中低温搅拌至完全溶解，形成硫溶液，硫脲在乙醇中的浓度为10g/L，低温搅拌的温度为40℃，搅拌速度为400r/min；c1，将硫溶液喷雾在多孔γ-氧化铝载体表面，恒温烘干得到第一硫膜，其中硫溶液的喷雾量是10mL/cm2，恒温烘干的温度为70℃；d1，将铜溶液与硫溶液交替喷雾在第一硫膜表面，且每次喷雾完成后恒温静置5min，得到多层镀膜，所述铜溶液与硫溶液的体积比为2:0.9，且铜溶液的喷雾量是6mL/cm2，恒温静置的温度为70℃，压力为0.2MPa，且每次喷雾完成后静置5-20s；e1，将多层镀膜进行恒温恒压静置2h，得到硫化铜薄膜，其中，恒温恒压静置的温度为130℃，压力为0.2MPa。
步骤3，以醋酸铜为铜源，以硝酸银为银源，依次镀膜在硫化铜薄膜表面，形成预制复合催化膜；
其中，步骤3的具备步骤如下：a2，将醋酸铜加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成铜溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为40％，醋酸铜在乙醇乙醚的浓度为30g/L，搅拌速度为500r/min；b2，将硝酸银加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成银溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为20％，硝酸银在乙醇-乙醚液中的浓度为30g/L，搅拌速度为500r/min；c2，将铜溶液喷雾在硫化铜薄膜表面，恒温烘干得到第一镀膜，其中，铜溶液的喷雾量是5mL/cm2，恒温烘干采用二梯度烘干，第一梯度温度为40℃，第二梯度温度为80-90℃；d2，将银溶液喷雾在第一镀膜表面，低温静置后恒温烘干，得到预制复合膜；银溶液的喷雾量为2.5mL/cm2，且采用多次喷雾90℃烘干的方式干燥，低温静置20min；低温静置的温度为5℃，恒温烘干的温度为90℃；e2，将预制复合膜加入至密封反应釜中恒温静置20min，然后放入光照反应釜内静置2h，得到预制复合催化膜，其中，密封反应釜中，氛围中含有5％水分，恒温静置的100℃，光照反应采用200W的氙灯，表面光照强度为5W/cm2，温度为200℃；
步骤4，将预制复合催化膜进行氢气还原30min，得到催化剂组合物；其中，氢气还原的温度为150℃，流速为5-10mL/min。
其中，以催化剂重量为基准，复合催化膜中铜的质量为1％，铜与银的质量比为1:0.5；所述硫化铜的质量为5％。
将催化剂0.2g装入石英反应管内，反应条件具体为：反应温度240℃，反应气体积空速为3000h-1，反应气组成为1000ppm氨气，10％氧气，其余为氮气。
该催化剂的氨转化率为100％，氮气选择率为97.3％。
催化剂经高浓度污染物失活后光照处理再生20次后，催化剂的氨转化率为99.5％，氮气选择率为96.1％。
实施例2
一种氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，以氧化铝为载体，以硫化铜为底膜，以铜-银为复合催化膜。
其制备方法包括：
步骤1，以铝盐为原材料制备多孔γ-氧化铝载体，
其中，步骤1的具体步骤如下：a3，将氯化铝加入至乙醇中搅拌均匀，形成第一铝液，氯化铝在乙醇中的浓度为400g/L；b3，将醋酸铝加入至第一滤液中搅拌均匀形成第二铝液，醋酸铝在第一铝液中的浓度为200g/L，搅拌速度为200r/min；c3，将蒸馏水缓慢滴加至第二铝液中低温搅拌至形成稳定的凝胶体系，然后剧烈搅拌至形成凝胶铝液，所述蒸馏水加入量是醋酸铝质量的30％，缓慢滴加的速度为3mL/min，低温搅拌的温度为10℃，搅拌速度为400r/min，剧烈搅拌的速度为2000r/min，温度为常温；d3，将氢氧化钠低温加入至凝胶铝液中搅拌分散至完全分散，然后减压蒸馏形成粘稠液，氢氧化钠的加入量是氯化铝质量的95％，低温的温度为20℃，搅拌分散的搅拌速度为1000r/min，所述减压蒸馏的温度为90℃，压力为标准大气压的80％；e3，将粘稠液恒温挤压形成预制载体，升温处理5h后浸泡至甘油中超声20min，取出后洗涤烘干的多孔γ-氧化铝载体，所述恒温挤压的压力为0.6MPa，温度为120℃，升温处理的温度为240℃，超声的频率为70kHz，温度为30℃，洗涤采用蒸馏水，烘干的温度为140℃。
步骤2，以醋酸铜为铜源，以硫脲为硫源，交替镀膜在多孔γ-氧化铝载体表面，烘干得到硫化铜薄膜；
其中，步骤2的具体步骤如下：a1，将醋酸铜加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成铜溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为50％，醋酸铜在乙醇乙醚的浓度为50g/L，搅拌速度为1000r/min；b1，将硫脲加入至乙醇中低温搅拌至完全溶解，形成硫溶液，硫脲在乙醇中的浓度为40g/L，低温搅拌的温度为60℃，搅拌速度为800r/min；c1，将硫溶液喷雾在多孔γ-氧化铝载体表面，恒温烘干得到第一硫膜，其中硫溶液的喷雾量是20mL/cm2，恒温烘干的温度为80℃；d1，将铜溶液与硫溶液交替喷雾在第一硫膜表面，且每次喷雾完成后恒温静置10min，得到多层镀膜，所述铜溶液与硫溶液的体积比为2:1.5，且铜溶液的喷雾量是10mL/cm2，恒温静置的温度为80℃，压力为0.3MPa，且每次喷雾完成后静置20s；e1，将多层镀膜进行恒温恒压静置4h，得到硫化铜薄膜，其中，恒温恒压静置的温度为150℃，压力为0.3MPa。
步骤3，以醋酸铜为铜源，以硝酸银为银源，依次镀膜在硫化铜薄膜表面，形成预制复合催化膜；
其中，步骤3的具备步骤如下：a2，将醋酸铜加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成铜溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为50％，醋酸铜在乙醇乙醚的浓度为50g/L，搅拌速度为1000r/min；b2，将硝酸银加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成银溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为40％，硝酸银在乙醇-乙醚液中的浓度为50g/L，搅拌速度为800r/min；c2，将铜溶液喷雾在硫化铜薄膜表面，恒温烘干得到第一镀膜，其中，铜溶液的喷雾量是20mL/cm2，恒温烘干采用二梯度烘干，第一梯度温度为50℃，第二梯度温度为-90℃；d2，将银溶液喷雾在第一镀膜表面，低温静置后恒温烘干，得到预制复合膜；银溶液的喷雾量为100mL/cm2，且采用20次喷雾90℃烘干的方式干燥，且最后一次喷雾完成后不烘干，并直接低温静置，低温静置的时间是130min；低温静置的温度为10℃，恒温烘干的温度为100℃；e2，将预制复合膜加入至密封反应釜中恒温静置40min，然后放入光照反应釜内静置4h，得到预制复合催化膜，其中，密封反应釜中，氛围中含有10％水分，恒温静置的110℃，光照反应采用500W的氙灯，表面光照强度为10W/cm2，温度为300℃；
步骤4，将预制复合催化膜进行氢气还原60min，得到催化剂组合物；其中，氢气还原的温度为250℃，流速为10mL/min。
其中，以催化剂重量为基准，复合催化膜中铜的质量为3％，铜与银的质量比为1:5；所述硫化铜的质量为10％。
将催化剂0.2g装入石英反应管内，反应条件具体为：反应温度240℃，反应气体积空速为10000h-1，反应气组成为1000ppm氨气，10％氧气，其余为氮气。
该催化剂的氨转化率为100％，氮气选择率为96.5％。
催化剂经高浓度污染物失活后光照处理再生20次后，催化剂的氨转化率为99.4％，氮气选择率为93.9％。
实施例3
一种氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，以氧化铝为载体，以硫化铜为底膜，以铜-银为复合催化膜。
其制备方法包括：
步骤1，以铝盐为原材料制备多孔γ-氧化铝载体，
其中，步骤1的具体步骤如下：a3，将氯化铝加入至乙醇中搅拌均匀，形成第一铝液，氯化铝在乙醇中的浓度为300g/L；b3，将醋酸铝加入至第一滤液中搅拌均匀形成第二铝液，醋酸铝在第一铝液中的浓度为150g/L，搅拌速度为150r/min；c3，将蒸馏水缓慢滴加至第二铝液中低温搅拌至形成稳定的凝胶体系，然后剧烈搅拌至形成凝胶铝液，所述蒸馏水加入量是醋酸铝质量的27％，缓慢滴加的速度为2mL/min，低温搅拌的温度为8℃，搅拌速度为300r/min，剧烈搅拌的速度为1500r/min，温度为常温；d3，将氢氧化钠低温加入至凝胶铝液中搅拌分散至完全分散，然后减压蒸馏形成粘稠液，氢氧化钠的加入量是氯化铝质量的91％，低温的温度为15℃，搅拌分散的搅拌速度为800r/min，所述减压蒸馏的温度为85℃，压力为标准大气压的70％；e3，将粘稠液恒温挤压形成预制载体，升温处理4h后浸泡至甘油中超声15min，取出后洗涤烘干的多孔γ-氧化铝载体，所述恒温挤压的压力为0.5MPa，温度为110℃，升温处理的温度为220℃，超声的频率为60kHz，温度为25℃，洗涤采用蒸馏水，烘干的温度为130℃。
步骤2，以醋酸铜为铜源，以硫脲为硫源，交替镀膜在多孔γ-氧化铝载体表面，烘干得到硫化铜薄膜；
其中，步骤2的具体步骤如下：a1，将醋酸铜加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成铜溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为45％，醋酸铜在乙醇乙醚的浓度为40g/L，搅拌速度为800r/min；b1，将硫脲加入至乙醇中低温搅拌至完全溶解，形成硫溶液，硫脲在乙醇中的浓度为30g/L，低温搅拌的温度为50℃，搅拌速度为600r/min；c1，将硫溶液喷雾在多孔γ-氧化铝载体表面，恒温烘干得到第一硫膜，其中硫溶液的喷雾量是15mL/cm2，恒温烘干的温度为75℃；d1，将铜溶液与硫溶液交替喷雾在第一硫膜表面，且每次喷雾完成后恒温静置8min，得到多层镀膜，所述铜溶液与硫溶液的体积比为2:1，且铜溶液的喷雾量是8mL/cm2，恒温静置的温度为75℃，压力为0.3MPa，且每次喷雾完成后静置10s；e1，将多层镀膜进行恒温恒压静置3h，得到硫化铜薄膜，其中，恒温恒压静置的温度为140℃，压力为0.3MPa。
步骤3，以醋酸铜为铜源，以硝酸银为银源，依次镀膜在硫化铜薄膜表面，形成预制复合催化膜；
其中，步骤3的具备步骤如下：a2，将醋酸铜加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成铜溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为45％，醋酸铜在乙醇乙醚的浓度为40g/L，搅拌速度为800r/min；b2，将硝酸银加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成银溶液，乙醇-乙醚液中的乙醇体积含量为30％，硝酸银在乙醇-乙醚液中的浓度为40g/L，搅拌速度为700r/min；c2，将铜溶液喷雾在硫化铜薄膜表面，恒温烘干得到第一镀膜，其中，铜溶液的喷雾量是10mL/cm2，恒温烘干采用二梯度烘干，第一梯度温度为45℃，第二梯度温度为85℃；d2，将银溶液喷雾在第一镀膜表面，低温静置后恒温烘干，得到预制复合膜；银溶液的喷雾量为10mL/cm2，且采用5次喷雾90℃烘干的方式干燥，且最后一次喷雾完成后不烘干，并进行低温静置，低温静置的时间是90min；低温静置的温度为8℃，恒温烘干的温度为95℃；e2，将预制复合膜加入至密封反应釜中恒温静置30min，然后放入光照反应釜内静置3h，得到预制复合催化膜，其中，密封反应釜中，氛围中含有8％水分，恒温静置的105℃，光照反应采用400W的氙灯，表面光照强度为8W/cm2，温度为250℃；
步骤4，将预制复合催化膜进行氢气还原50min，得到催化剂组合物；其中，氢气还原的温度为200℃，流速为8mL/min。
其中，以催化剂重量为基准，复合催化膜中铜的质量为2％，铜与银的质量比为1:1；所述硫化铜的质量为8％。
将催化剂0.2g装入石英反应管内，反应条件具体为：反应温度240℃，反应气体积空速为6000h-1，反应气组成为1000ppm氨气，10％氧气，其余为氮气。
该催化剂的氨转化率为100％，氮气选择率为98.2％。
催化剂经高浓度污染物失活后光照处理再生20次后，催化剂的氨转化率为99.8％，氮气选择率为96.7％。
上述实施例从催化剂对氨气的处理角度来看，具有低温型、高效的氨转化率和氮气选择率，同时催化剂高浓度失活后通过光照处理后，能够实现催化剂的稳定复活，且复活后的催化剂依然具备良好的催化性能。
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明利用表面银铜组成的催化体系，具备优异的吸附氧气和氨气的能力，一定程度上促进了反应的进行从而提高了反应效率。
2.本发明利用硫化铜的光催化特性配合银铜催化层底部的氧化铜形成复合铜系光催化体系，在光照条件下能够快速再生催化剂，连续再生20次后的催化剂活性能够达到原来的90％以上。
3.本发明利用氧化铝自身的储氧特性与吸附特性能够实现良好的催化效果，并且基于γ-氧化铝的自身活性，配合硫化铜的空穴电子特性，为表面催化体系提供电子迁移，大大提升了银铜的催化效果。
4.本发明在使用过程中表面的铜基于氧化形成氧化铜时，其自身氧化铜依然能够保持良好的催化体系，并与硫化铜形成光催化的电子迁移效果，大大提升了整体的催化性能。
5.本发明制备催化剂的方法简单，成本较低，易于实现工业化生产。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，其特征在于：以氧化铝为载体，以硫化铜为底膜，以铜-银为复合催化膜。
2.根据权利要求1所述的氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，其特征在于：以催化剂重量为基准，复合催化膜中铜的质量为1-3％，铜与银的质量比为1:0.5-5；所述硫化铜的质量为5-10％。
3.根据权利要求1所述的氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，其特征在于：所述催化剂组合物的制备方法包括：
步骤1，以醋酸铜为铜源，以硫脲为硫源，交替镀膜在多孔γ-氧化铝载体表面，烘干得到硫化铜薄膜；
步骤2，以醋酸铜为铜源，以硝酸银为银源，依次镀膜在硫化铜薄膜表面，形成预制复合催化膜；
步骤3，将预制复合催化膜进行氢气还原30-60min，得到催化剂组合物。
4.根据权利要求3所述的氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，其特征在于：步骤1的具体步骤如下：a1，将醋酸铜加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成铜溶液；b1，将硫脲加入至乙醇中低温搅拌至完全溶解，形成硫溶液；c1，将硫溶液喷雾在多孔γ-氧化铝载体表面，恒温烘干得到第一硫膜；d1，将铜溶液与硫溶液交替喷雾在第一硫膜表面，且每次喷雾完成后恒温静置5-10min，得到多层镀膜；e1，将多层镀膜进行恒温恒压静置2-4h，得到硫化铜薄膜。
5.根据权利要求3所述的氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，其特征在于：步骤2的具备步骤如下：a2，将醋酸铜加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成铜溶液；b2，将硝酸银加入至乙醇-乙醚液中搅拌均匀，形成银溶液；c2，将铜溶液喷雾在硫化铜薄膜表面，恒温烘干得到第一镀膜；d2，将银溶液喷雾在第一镀膜表面，低温静置后恒温烘干，得到预制复合膜；e2，将预制复合膜加入至密封反应釜中恒温静置20-40min，然后放入光照反应釜内静置2-4h，得到预制复合催化膜。
6.根据权利要求3所述的氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，其特征在于：氢气还原的温度为150-250℃，流速为5-10mL/min。
7.根据权利要求1所述的氨低温选择性催化氧化催化剂组合物，其特征在于：所述催化剂组合物用于氨选择性催化氧化，反应温度150-250℃，反应气体积空速为3000-10000h-1，反应气组成为200-1000ppm氨气，2-10％氧气，其余为氮气。
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