CN115090294A - 一种用于co-scr烟气脱硝的镍基成型催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种用于CO‑SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂及其制备方法。一种用于CO‑SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂的制备方法，包括：(1)将Cu盐、Ce盐和过量的沉淀剂加入到水中搅拌溶解后，加入经过预处理的泡沫镍片，超声处理，再在100‑140℃下反应10‑14h，冷却后取出附着有目标产物的泡沫镍，洗涤、干燥，得催化剂前驱体；(2)所述的催化剂前驱体进行煅烧处理，得所述的用于CO‑SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂。本发明所述的一种用于CO‑SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂及其制备方法，将CuCe金属活性组分负载到泡沫镍上的负载型催化剂，载体具有较大的比表面积，金属组分分散均匀，具有较多的活性位点，从而具有较高的CO‑SCR脱硝效率且较高的N2选择性，具有中式放大的前景。
Description
技术领域
本发明属于CO-SCR烟气脱硝的技术领域，具体涉及一种用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂及其制备方法。
背景技术
煤、石油和天然气等化石能源的使用会产生很多危害环境和人体的氮氧化物，如常见的一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)等。这些氮氧化物主要来源于工业烧结烟气和汽车移动尾气，是一种危害人体健康、破坏环境的大气污染物。近年来，大量排放的NO导致雾霾和酸雨，会降低空气的能见度，严重影响人们的出行安全，同时过高的NO含量会导致呼吸道疾病、心肺疾病发生概率大大提升，严重时可能导致人体死亡，已经引起公众密切关注。
空气中95％以上氮氧化物是人为制造的，主要包括发电厂、水泥窑等烟气排放。氮氧化物的去除方法较多，其中选择性催化还原法是目前脱硝效率最高，最成熟的技术。它可以在较低温度进行氮氧化物的去除，且所需的还原剂量相对较小的优势，因而被广泛的应用于NO的去除。CO作为尾气的成分之一，应用于CO-SCR烟气脱硝不但可以节省生产、运输和储存的成本，还可以通过选择性催化还原法生成无害的N2和CO2实现CO+NO的共同脱除。
但是，目前的用于CO-SCR反应的脱硝传统负载型催化剂存在活性组分存在大块团聚、分散不均匀、整体活性差等缺点，并不能满足更高的需求。有鉴于此，本发明提出一种新的用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂的制备方法，制备过程简洁明了，重复性强，具有中式放大的前景。
为了实现上述目的，所采用的技术方案为：
一种用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将Cu盐、Ce盐和过量的沉淀剂加入到水中，溶解后，加入经过预处理的泡沫镍片，超声处理，再在100-140℃下反应10-14h，冷却后取出附着有目标产物的泡沫镍，洗涤、干燥，得催化剂前驱体；
(2)所述的催化剂前驱体进行煅烧处理，得所述的用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂。
进一步的，所述的步骤(1)中，Cu盐与Ce盐的摩尔比为1:2-4；
盐类的总金属离子与沉淀剂的摩尔比为1:9-11。
再进一步的，所述的步骤(1)中，Cu盐与Ce盐的摩尔比为1:3；
盐类的总金属离子与沉淀剂的摩尔比为1:10。
进一步的，所述的步骤(1)中，Cu盐为硝酸铜，Ce盐为硝酸铈，沉淀剂为尿素。
进一步的，所述的步骤(1)中，泡沫镍片的预处理过程为采用丙酮、稀盐酸、乙醇和水依次对泡沫镍进行超声清洗13-17min，去除表面氧化层，作为催化剂载体。
进一步的，所述的步骤(1)中，加入经过预处理的泡沫镍片，超声处理5min。
进一步的，所述的步骤(1)中，在120℃下反应12h；
取出附着有目标产物的泡沫镍，依次采用乙醇、去离子水洗涤；
在70-90℃下干燥10-14h。
进一步的，所述的步骤(2)中，煅烧温度为240-260℃，时间为160-200min。
再进一步的，所述的步骤(2)中，煅烧温度为250℃，时间为180min，煅烧过程中升温速率为5℃/min。
本发明的另一个目的在于提供一种用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂，该催化剂是一种CuCe金属活性组分负载到泡沫镍上的负载型催化剂，由于泡沫镍蓬松多孔，具有较大的比表面积，该催化剂中金属组分分散均匀，具有较多的活性位点，从而具有较高的CO-SCR脱硝效率且较高的N2选择性。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明所述的催化剂具有较高的脱硝效率和较好的机械强度。采用过渡金属作为活性组分，降低了催化剂的制备成本，CuCe金属间协同作用促进了低温活性。同时采用多孔泡沫镍作为载体，克服了传统负载型催化剂活性组分存在大块团聚，分散不均匀，整体活性差等缺点。特别是毫米级的泡沫镍负载型催化剂的制备为CO-SCR中式成型放大提高了一种新的思路。
2、本发明所述的制备方法能够使得催化剂中的活性金属组分散更加分布均匀，提升了催化剂表面活性位点的数量，并提供更加丰富的表面氧空位，从而具有较高的CO-SCR脱硝效率和良好N2选择性。
附图说明
图1是催化剂的CO-SCR脱硝性能的NO转化率；
图2为催化剂的CO-SCR脱硝性能的CO转化率。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明一种用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂及其制备方法，达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂及其制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
下面将结合具体的实施例，对本发明一种用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂及其制备方法做进一步的详细介绍：
本发明的技术原理是：采用泡沫镍载体蓬松多孔，具有高比表面积的特点，将金属元素Cu、Ce负载到其表面，使CuCeOx物种在泡沫镍表面分散均匀，且催化剂具有更多的活性位点，表面氧空位更加丰富，有利于催化活性的提升。
本发明的技术方案为：
一种用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将Cu盐、Ce盐和过量的沉淀剂加入到水中，溶解后，加入经过预处理的泡沫镍片，超声处理，再在100-140℃下反应10-14h，冷却后取出附着有目标产物的泡沫镍，洗涤、干燥，得催化剂前驱体；
(2)所述的催化剂前驱体进行煅烧处理，得所述的用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂。
优选的，所述的步骤(1)中，Cu盐与Ce盐的摩尔比为1:2-4；
盐类的总金属离子与沉淀剂的摩尔比为1:9-11。
进一步优选的，所述的步骤(1)中，Cu盐与Ce盐的摩尔比为1:3；
盐类的总金属离子与沉淀剂的摩尔比为1:10。
优选的，所述的步骤(1)中，Cu盐为硝酸铜，Ce盐为硝酸铈，沉淀剂为尿素。
优选的，所述的步骤(1)中，泡沫镍片的预处理过程为采用丙酮、稀盐酸、乙醇和水依次对泡沫镍进行超声清洗13-17min，去除表面氧化层，作为催化剂载体。
优选的，所述的步骤(1)中，加入经过预处理的泡沫镍片，超声处理5min。
优选的，所述的步骤(1)中，在120℃下反应12h；
取出附着有目标产物的泡沫镍，依次采用乙醇、去离子水洗涤；
在70-90℃下干燥10-14h。
优选的，所述的步骤(2)中，煅烧温度为240-260，时间为160-200min。
进一步优选的，所述的步骤(2)中，煅烧温度为250℃，时间为180min，煅烧过程中升温速率5℃/min。
实施例1.
具体操作步骤如下：
制备CuCe/NF催化剂：
(1)在常温常压下，向100ml烧杯取中依次添加0.3689g的无水硝酸铜、2.5630g的六水硝酸铈和5g尿素，加入40ml去离子水溶解，并加入磁子持续搅拌15min。
(2)搅拌充分后取出磁子，加入2g预处理去氧化层的泡沫镍片，将固液混合液置于超声清洗池中超声5min，随后倒入100ml的聚四氟乙烯反应釜中。将反应釜放入120℃烘箱中恒温保持12h。
预处理去氧化层的泡沫镍片的过程为：将商用泡沫镍裁剪成3*3mm的矩形泡沫镍片后，通过依次采用包括丙酮、稀盐酸、乙醇和去离子水进行15min的超声清洗，去除载体表面氧化层，作为催化剂载体。
(3)待反应釜完全冷却后，打开反应釜，倾倒出上层透明溶液，取出附着有目标产物的泡沫镍。依次采用乙醇、去离子水各20ml，各洗涤三次，随后在80℃鼓风烘箱中干燥12h即获得催化剂前驱体。
(4)最后经马弗炉以5℃/min升温速率，在250℃煅烧180min，得到CuCe/NF催化剂。
对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于：催化剂制备原料仅包含2g泡沫镍载体，未添加其他活性组分。
对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于：催化剂制备原料仅包含2g泡沫镍载体和0.3689g硝酸铜，未添加硝酸铈。
对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于：催化剂制备原料仅包含2g泡沫镍载体和2.5630g硝酸铈，未添加硝酸铜。
实施例2：催化剂CO-SCR脱硝性能评价
将实施例1和对比例1-3制备的催化剂用于CO-SCR脱硝反应，反应是在固定床石英管中进行的，石英管直径是5mm。石英管状催化剂部分长宽高：17×1.5×13mm，在石英管装炉之前，管中填充适量的石英棉作为支撑，然后填充0.5g催化剂。模拟烟气由500ppm的NO，1000ppm的CO，1000ppm的H2，N2作为平衡气组成，空速为50，000mL·g-1·h-1。通过程序升温，反应装置从室温升到500℃，温度梯度为50℃，检测装置为傅里叶红外变换光谱，在每个温度点检测不同温度下的CO-SCR脱硝性能，其结果如图1-2所示。NO转化率和、CO转化率、N2选择性由以下公式计算所得：
由图1-2可知，本发明制备的CuCe/NF催化剂具有较好的低温性能，且四种催化剂中CO-SCR脱硝效率和N2选择性最佳。
实施例3.
具体操作步骤如下：
(1)在常温常压下，向100ml烧杯取中依次添加0.3689g的无水硝酸铜、1.7087g的六水硝酸铈和3.2432g尿素，加入40ml去离子水溶解，并加入磁子持续搅拌15min。
(2)搅拌充分后取出磁子，加入2g预处理去氧化层的泡沫镍片，将固液混合液置于超声清洗池中超声5min，随后倒入100ml的聚四氟乙烯反应釜中。将反应釜放入100℃烘箱中恒温保持14h。
预处理去氧化层的泡沫镍片的过程为：将商用泡沫镍裁剪成3*3mm的矩形泡沫镍片后，通过依次采用包括丙酮、稀盐酸、乙醇和去离子水进行13min的超声清洗，去除载体表面氧化层，作为催化剂载体。
(3)待反应釜完全冷却后，打开反应釜，倾倒出上层透明溶液，取出附着有目标产物的泡沫镍。依次采用乙醇、去离子水各20ml，各洗涤三次，随后在70℃鼓风烘箱中干燥14h即获得催化剂前驱体。
(4)最后经马弗炉以5℃/min升温速率，在240℃煅烧200min，得到CuCe/NF催化剂。
实施例4.
具体操作步骤如下：
(1)在常温常压下，向100ml烧杯取中依次添加0.3689g的无水硝酸铜、3.4173g的六水硝酸铈和6.6066g尿素，加入60ml去离子水溶解，并加入磁子持续搅拌15min。
(2)搅拌充分后取出磁子，加入2g预处理去氧化层的泡沫镍片，将固液混合液置于超声清洗池中超声5min，随后倒入100ml的聚四氟乙烯反应釜中。将反应釜放入140℃烘箱中恒温保持10h。
预处理去氧化层的泡沫镍片的过程为：将商用泡沫镍裁剪成3*3mm的矩形泡沫镍片后，通过依次采用包括丙酮、稀盐酸、乙醇和去离子水进行17min的超声清洗，去除载体表面氧化层，作为催化剂载体。
(3)待反应釜完全冷却后，打开反应釜，倾倒出上层透明溶液，取出附着有目标产物的泡沫镍。依次采用乙醇、去离子水各30ml，各洗涤三次，随后在90℃鼓风烘箱中干燥10h即获得催化剂前驱体。
(4)最后经马弗炉以5℃/min升温速率，在260℃煅烧160min，得到CuCe/NF催化剂。
本发明为一种用于CO-SCR反应的泡沫镍基脱硝成型催化剂及其制备方法，采用过渡金属作为活性组分，降低了催化剂的制备成本。且本发明使用毫米级泡沫镍作为载体，在其表面所生长的CuCeOx物种活性金属组分得到均匀的分布，使得催化剂表面具有更多的活性位点，有更加丰富的表面氧空位，从而具有较高的CO-SCR脱硝效率且有较高的N2选择性，该催化剂有中式放大成型的应用前景。
以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将Cu盐、Ce盐和过量的沉淀剂加入到水中，溶解后，加入经过预处理的泡沫镍片，超声处理，再在100-140℃下反应10-14h，冷却后取出附着有目标产物的泡沫镍，洗涤、干燥，得催化剂前驱体；
(2)所述的催化剂前驱体进行煅烧处理，得所述的用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述的步骤(1)中，Cu盐与Ce盐的摩尔比为1:2-4；
盐类的总金属离子与沉淀剂的摩尔比为1:9-11。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
所述的步骤(1)中，Cu盐与Ce盐的摩尔比为1:3；
盐类的总金属离子与沉淀剂的摩尔比为1:10。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述的步骤(1)中，Cu盐为硝酸铜，Ce盐为硝酸铈，沉淀剂为尿素。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述的步骤(1)中，泡沫镍片的预处理过程为采用丙酮、稀盐酸、乙醇和水依次对泡沫镍进行超声清洗13-17min，去除表面氧化层，作为催化剂载体。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述的步骤(1)中，加入经过预处理的泡沫镍片，超声处理5min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述的步骤(1)中，在120℃下反应12h；
取出附着有目标产物的泡沫镍，依次采用乙醇、去离子水洗涤；
在70-90℃下干燥10-14h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述的步骤(2)中，煅烧温度为240-260℃，时间为160-200min。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，
所述的步骤(2)中，煅烧温度为250℃，时间为180min，煅烧过程中升温速率5℃/min。
10.一种用于CO-SCR烟气脱硝的镍基成型催化剂，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115874213A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-03-31 | 石河子大学 | 一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法 |
| CN116037115A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-05-02 | 石河子大学 | 一种泡沫镍基的co-scr脱硝催化剂及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102534285A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-07-04 | 中国第一汽车股份有限公司 | 高比表面积的泡沫金属载体及制备工艺 |
| CN104841450A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-19 | 上海大学 | 三维分级核壳结构复合氧化物整体式脱硝催化剂的制备方法 |
| CN108636417A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-12 | 清华大学 | 一种脱除no的金属氧化物催化剂及其制备方法 |
-
2022
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102534285A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-07-04 | 中国第一汽车股份有限公司 | 高比表面积的泡沫金属载体及制备工艺 |
| CN104841450A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-19 | 上海大学 | 三维分级核壳结构复合氧化物整体式脱硝催化剂的制备方法 |
| CN108636417A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-12 | 清华大学 | 一种脱除no的金属氧化物催化剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| WENJIAN LI等: "CuCeOx/VMT powder and monolithic catalyst for CO-selective catalytic reduction of NO with CO", NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, vol. 46, no. 21, pages 10422 - 10432 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115874213A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-03-31 | 石河子大学 | 一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法 |
| CN116037115A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-05-02 | 石河子大学 | 一种泡沫镍基的co-scr脱硝催化剂及其制备方法 |
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