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专利号: 2018116359012
申请人: 桂林理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种包含活性涂层的Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)、SBA-15介孔分子筛的制备:以非离子型表面活性剂P123作为结构导向剂,正硅酸乙酯作为硅源,按照TEOS:P123:HCl:H2O=1:0.017:5.88:150的摩尔比投料,通过水热合成法制成;

(2)、Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛的制备:将锰盐、铈盐、水和去离子水加入烧杯中搅拌使锰盐和铈盐完全溶解,然后往烧杯中加入步骤(1)的SBA-15介孔分子筛并均匀搅拌;再把烧杯放入集热式恒温加热磁力搅拌器中,对烧杯内的混合物加热搅拌至蒸干,后将所得样品干燥,焙烧,冷却,并将其研磨筛选出20-40目的Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛;

(3)、催化剂前躯体的制备:将步骤(2)的Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛在活性涂层浆液中浸渍处理,取出,吹去残液,干燥,焙烧,得到负载活性涂层的催化剂前躯体;

(4)、催化剂成品的制备:将步骤(3)的催化剂前躯体在体积比例为H2/N2=1:10-1:2的混合气体,及温度为200-500℃的条件下还原活化;再用氯磺酸进行磺化处理,即得到催化剂成品。

2.根据权利要求1所述的一种包含活性涂层的Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,SBA-15介孔分子筛的具体制备方法为:首先,将P123、质量分数为37%HCl和H2O相互混合溶解,并在40-45℃下快速搅拌3-

3.5h,再将TEOS加入到上述混合溶液中,在40-45℃下快速搅拌12-13h,得乳白色悬浮液;将乳白色悬浮液转移到带有聚四氟乙烯内衬的高压水热反应釜中,在100-110℃下静置20-

24h,过滤后再用去离子水洗涤滤渣得白色固体,将白色固体在60-100℃下干燥12-48h,然后在马弗炉中以1-5℃/min的升温速率升温至550℃,保温5-6h,最后冷却得到的粉末状固体即为SBA-15介孔分子筛。

3.根据权利要求1所述的一种包含活性涂层的Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述锰盐、铈盐、水、去离子水和步骤(1)的SBA-15介孔分子筛备的重量比=0.5-1:0.3-0.8:30-35:40-55:1;其中,锰盐为硝酸锰,铈盐为六水硝酸铈。

4.根据权利要求1所述的一种包含活性涂层的Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,加热温度为60-80℃,干燥温度为80-85℃,干燥时间为12-

14h,焙烧温度为300℃,焙烧时间为4-5h。

5.根据权利要求1所述的一种包含活性涂层的Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛与活性涂层浆液的重量比=

1-3:50-55。

6.根据权利要求5所述的一种包含活性涂层的Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:所述活性涂层浆液的制备方法为:首先,称取重量比为1:0.36-0.5:80-

85:3-4:1-2的TiO2、ZSM-5分子筛、0.1mol/L-0.3mol/L的硝酸溶液、粘结剂和表面活性剂备用,其次,将上述的TiO2、ZSM-5分子筛和硝酸溶液混合均匀,然后加入粘结剂混合均匀,再加入表面活性剂,混合100-120min,即可得到活性涂层浆液。

7.根据权利要求6所述的一种包含活性涂层的Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:所述粘结剂为铝溶胶,表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

8.根据权利要求1所述的一种包含活性涂层的Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述浸入处理时间为10-120min,优选20-60min,取出后用压缩空气吹净残液;干燥温度为50-60℃,干燥时间为3-12h;焙烧温度为400-600℃,焙烧时间为2-10h。

9.权利要求1-8中任一项制备所得的催化剂在NH3-SCR烟气脱硝中应用,其特征在于:工艺条件为:温度为80-600℃,反应空速为4000-50000h-1,NOx浓度为500-1500ppm。

10.一种由权利要求1-8中任一项制备所得的包含活性涂层的Mn-Ce/SBA-15介孔分子筛催化剂。