【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机纳米材料催化，具体涉及一种超高比表面积介孔氧化铬复合材料在氨气选择性脱硝反应中的应用。
技术介绍
1、氨气选择性脱硝技术是一种治理nox的有效手段，以nh3作为还原剂，在催化剂的作用下，选择性地将烟气中的nox转化为无害的氮气和水。目前，商用的脱硝催化剂主要是v2o5-wo3(moo3)/tio2催化剂，活性温度窗口为300-400℃，其低温活性还有待改进。开发具有优异低温脱硝活性的催化剂具有重要的研究意义及实际应用价值。铬基催化剂尤其是负载型铬基催化剂在烷烃脱氢、催化氧化vocs等多相催化反应中均表现出不俗的催化活性，是一类很有应用前景的催化剂，然而普通的铬基催化剂其nh3-scr活性通常较差，如何提高铬基催化剂的低温脱硝活性是一个值得研究的问题。
2、介孔二氧化硅具有高的比表面积、有序的孔道结构，是一种优异的载体材料。传统的纳米灌注法通常是先将铬盐填充至介孔孔道内，然后经过空气等气氛焙烧的过程将铬盐转化为氧化铬，得到氧化铬-二氧化硅复合纳米材料。然而铬盐在高温焙烧过程中，尤其是铬盐的填充量较高时，很容易晶化并烧结形成大的氧化铬颗粒，导致氧化铬在孔道内的分散性差，堵塞介孔孔道。降低铬盐的填充量在一定程度上能够减轻氧化铬纳米粒子高温烧结的现象，但是该方法对介孔二氧化硅载体材料的利用率低，且载量过低意味着活性组分含量少，往往难以实现优异的应用性能，从而限制了铬基催化剂的实际应用。
技术实现思路
1、为解决以上所提到的问题，本专利技术提供一种超高比表面积介
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种超高比表面积介孔氧化铬复合材料在氨气选择性脱硝反应中的应用，其中，所述超高表面积介孔氧化铬复合材料的制备方法如下：
4、1)采用水热合成法制备表面功能化的介孔二氧化硅载体；
5、2)配制铬盐前驱体溶液：将无机金属铬盐加入至溶剂中溶解，得到无机金属铬盐溶液；
6、3)将介孔二氧化硅载体加入至2)中铬盐前驱体溶液中，搅拌均匀后干燥，得到铬盐-二氧化硅复合材料；
7、4)将3)得到的无机铬盐-二氧化硅复合材料放入至气氛管式炉中进行热处理，待反应结束并降至室温后，将样品取出，即可得到表面涂覆了一薄层氧化铬的介孔二氧化硅复合材料；
8、5)将步骤4)的产物用碱液将二氧化硅载体刻蚀后即得。
9、进一步，所述复合材料的制备方法步骤1)的介孔二氧化硅载体选自sba系列、kit系列、fsm系列、fdu系列、mcm系列、mcf或硅胶。
10、更进一步，所述复合材料的制备方法步骤1)的介孔二氧化硅载体选自sba-15、kit-6、fsm-16、fdu-12、mcm-41、mcf或硅胶。优选的为sba-15。
11、进一步，所述复合材料的制备方法步骤2)中，无机金属铬盐选自硝酸铬、氯化铬、醋酸铬、三氧化铬、硫酸铬、碳酸铬、磷酸铬、高铬酸中的一种或多种混合物。优选的为硝酸铬。
12、进一步，所述复合材料的制备方法步骤2)中，溶剂选自水、乙醇、乙二醇、丙酮、酸、碱中的一种或多种混合物。优选的为乙醇。
13、进一步，所述复合材料的制备方法步骤3)中，铬盐占二氧化硅载体材料的质量填充比为0.1-95％。
14、更进一步，所述复合材料的制备方法步骤3)中，铬盐占二氧化硅载体材料的质量填充比为10-60％。
15、进一步，所述复合材料的制备方法步骤4)中，焙烧气氛为非氧化性气氛，选自氮气、氩气、氦气、氢气、氨气中的一种或两种以上的混合气，焙烧温度为100-1000℃。
16、进一步，所述超高表面积介孔氧化铬复合材料的比表面积为250-500m2 g-1，其结构为氧化铬纳米粒子附着于介孔二氧化硅载体的表面，类似于复合涂层结构。该结构的形成主要是利用介孔孔道的空间限域作用以及介孔载体表面丰富的硅羟基与金属离子之间的强相互作用；同时，非氧化性气氛条件下焙烧有效地抑制了氧化铬纳米粒子的晶化与生长。
17、进一步，所述超高表面积介孔氧化铬复合材料在160-260℃温度范围内可维持80％以上的nox转化率。
18、本专利技术的有益效果如下：
19、1)本专利技术主要是采用表面涂覆和气氛辅助煅烧的方法，避免了铬盐在高温分解过程中的严重晶化及结构不稳定等问题；
20、2)该方法在氧化铬负载量高达60wt.％的条件下，一步填充后焙烧仍能得到结晶尺寸很低的介孔氧化铬薄层，有效地解决了高填充率情况下氧化铬纳米粒子烧结的问题，且介孔二氧化硅载体的利用率高，所得氧化铬薄层覆盖度高；
21、3)所制备出的氧化铬薄层，均匀地生长在介孔二氧化硅的孔道表面，避免了介孔孔道堵塞，有利于物质在孔道内的传输；氧化铬纳米粒子的充分暴露能够增加反应物与活性组分的接触，增大反应速率。
22、4)介孔二氧化硅内表面生长的氧化铬复合材料具有有序结构，高的比表面积，开放的介孔孔道以及高的热稳定性。
23、5)利用碱液将二氧化硅载体刻蚀后，可进一步制备出具有高比表面积的有序介孔氧化铬纳米材料。
24、6)本专利技术的合成方法简单可控，易于规模化制备。
25、7)本专利技术提供的介孔氧化铬复合材料具有良好的低温nh3-scr催化活性以及较宽的活性温度窗口，在160-260℃温度范围内均可维持80％以上的nox转化率，在氨气选择性脱硝反应中具有极大的应用价值。
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1.一种超高比表面积介孔氧化铬复合材料在氨气选择性脱硝反应中的应用，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述复合材料的制备方法步骤1)的介孔二氧化硅载体选自SBA系列、KIT系列、FSM系列、FDU系列、MCM系列、MCF或硅胶。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述复合材料的制备方法步骤1)的介孔二氧化硅载体选自SBA-15、KIT-6、FSM-16、FDU-12、MCM-41、MCF或硅胶。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述复合材料的制备方法步骤2)中，无机金属铬盐选自硝酸铬、氯化铬、醋酸铬、三氧化铬、硫酸铬、碳酸铬、磷酸铬、高铬酸中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述复合材料的制备方法步骤2)中，溶剂选自水、乙醇、乙二醇、丙酮、酸、碱中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述复合材料的制备方法步骤3)中，铬盐占二氧化硅载体材料的质量填充比为0.1-95％。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述复合材料的制备方法步骤4)中，焙烧气氛为非氧化性气氛，选自氮气、氩气、氦气、氢气、氨气中的一种或两种以上的混合气，焙烧温度为100-1000℃。
9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述超高表面积介孔氧化铬复合材料的比表面积为250-500m2g-1。
10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述超高表面积介孔氧化铬复合材料在160-260℃温度范围内可维持80％以上的NOx转化率。
...【技术特征摘要】
1.一种超高比表面积介孔氧化铬复合材料在氨气选择性脱硝反应中的应用，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述复合材料的制备方法步骤1)的介孔二氧化硅载体选自sba系列、kit系列、fsm系列、fdu系列、mcm系列、mcf或硅胶。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述复合材料的制备方法步骤1)的介孔二氧化硅载体选自sba-15、kit-6、fsm-16、fdu-12、mcm-41、mcf或硅胶。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述复合材料的制备方法步骤2)中，无机金属铬盐选自硝酸铬、氯化铬、醋酸铬、三氧化铬、硫酸铬、碳酸铬、磷酸铬、高铬酸中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述复合材料的制备方法步骤2)中，溶剂选自水、乙醇、乙二醇、丙酮、酸、碱中的一...
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