【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂，具体为一种基于氧化铝骨架的双活性催化剂制备方法及其应用。
技术介绍
1、随着全球工业化进程，固定污染源(如火力发电)以及移动空气污染源所产生的nox被认为是一种主要的空气污染物。目前对于柴油车尾气净化控制技术主要包括nox催化分解技术、三效催化(twc)、nox储存还原(nsr)技术、选择性催化还原(scr)技术。2020年07月01日颁布实施的国六排放标准中对柴油车尾气的nox排放标准相对于国五标准更加严格，国五阶段使用较多的是钒基催化剂，其低温窗口特性窄，无法满足国六和欧vi排放标准。
2、专利cn201780032379.6报道了一种cha型沸石和其制造方法，使用n,n,n-三烷基金刚烷基铵盐和n,n,n-三烷基环己基铵盐作为复合模板剂合成二氧化硅相对于氧化铝的摩尔比为10.0～55.0的cha型沸石，可以用于作为scr催化剂用于nox催化脱硝反应，说明得到热稳定性好、负载金属分散性好的催化剂是优选的解决方式。
3、然而现有技术中使用的n,n,n-三烷基-1-金刚烷基铵盐及其碱性化合作为模板剂价格昂贵，利用率低且难以回收处理，容易造成污染问题，另外这种常规合成的cha分子筛在含有硫氧化物尾气中会明显降低scr催化剂的活性，因此需要成本较低、容易后处理以及结构导向能力强的模板剂合成出大比表面积、大孔容、热稳定性好的scr催化剂。
4、汽车尾气释放的气体，含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物，而其
5、文献a.achour,tuning of catalytic activity by thermoelectric materialsfor carbon dioxide hydrogenation,advanced energy materials (2018)中公开了热电材料bicuseo对co2还原反应的热电催化效应，发现热电效应不仅可以提高反应速率，还可以改变化学平衡，影响产物选择，最终实现了co2到co、h2o的转化，且产物具有高co选择性；然而，该文献报道中所制备的bicuseo热电催化材料为块体材料，与co2废气有效接触面积较小，大大限制了催化反应效率，同时实现co2到co、h2o的转化，产生的co仍需进一步处理，需要开发一种二氧化碳甲烷化的催化剂。
6、专利cn200410042862.7报道了一种cos和cs2水解催化剂及其应用，通过将铵盐负载到γ-al2o3上用以催化水解有机硫，该方法可有效提高有机硫的脱除精度，同时负载的组分廉价易得；但是该方法在制备上引入了较多的铵盐，在制备及使用过程中造成氨氮的污染，另外该方法不能很好地解决水解催化剂的使用寿命问题，极易失去活性，影响使用效果。
7、氧化铝是白色无味结晶状物质，不溶于水，无臭、无味，易吸潮而不潮解，在自然界中以铝土矿、刚玉等各种矿物的形式存在。因具有优异的物化性质，氧化铝在催化方面具有广泛的应用。氧化铝存在同质异晶现象，晶型有10余种，晶体结构的改变主要是通过调控焙烧温度来实现的。目前γ-al2o3、α-al2o3、β-al2o3在工业上应用广泛，其中γ-al2o3具有更高的比表面积和更加优异的表面酸碱性，在催化领域应用最为广泛。
8、综上所述，现有技术中对于汽车尾气中的废气主要采取吸附以及环境代谢，但随着技术发展以及人类活动增多，排放量逐渐增加，对于废气的催化降解需要采取一定的工业方法，使用n,n,n-三烷基-1-金刚烷基铵盐及其碱性化合物作为模板剂改性的分子筛具有一定的催化效果，但使用成本高，比表面积低影响催化活性；在γ-al2o3上负载铵盐可以催化水解有机硫，但铵盐的大量使用极易造成氨氮污染，同时使用寿命降低。因此需要成本较低、容易后处理以及结构导向能力强的模板剂合成出大比表面积、孔径平均、热稳定性好的活性催化剂。
9、为此，提出了一种基于氧化铝骨架的双活性催化剂制备方法及其应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于氧化铝骨架的双活性催化剂制备方法及其应用，通过使用模板剂在酸性条件与异丙醇铝形成溶胶，利用溶胶成胶法制得介孔氧化铝，制得的介孔氧化铝平均孔径为6nm，孔容为0.41cm³/g，孔径分布均匀；通过改变模板剂的种类，控制介孔氧化铝的比表面积，利用不同的金属负载方式，调节还原温度，制得的cu/ni负载氧化铝的比表面积为335.4m²/g，比表面积提高；将铜盐以及镍盐利用ph调节法，经过还原焙烧制得cu/ni负载氧化铝催化剂，运用于催化脱硝反应，控制cu、ni质量比以及金属负载量，制得的cu/ni负载氧化铝催化剂nox转化率为99.8%；利用ph调节法将cu、ni金属负载于介孔氧化铝孔径内，制得的催化剂应用于二氧化碳甲烷化反应，控制cu、ni质量比以及催化温度，制得的cu/ni负载氧化铝催化剂的co2转化率为99.8%；通过控制cu、ni质量比以及反应温度，空速大小，制得的cu/ni负载氧化铝催化剂，cos水解转化率为99.7%。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术一方面提供一种基于氧化铝骨架的双活性催化剂制备方法，所述双活性催化剂包括介孔氧化铝以及金属盐：
4、所述介孔氧化铝的制备方法包括以下步骤：
5、将模板剂加入到乙醇中，200rpm搅拌10min，使其充分溶解制得溶液；向所述溶液中加入酸调节剂，调节ph至0.28-0.42，混合均匀制得酸性溶液；将所述酸性溶液中加入异丙醇铝，放入超声清洗仪中超声使其充分溶解，制得溶胶；将所述溶胶置于真空干燥箱中60-90℃干燥24h制得干燥物料；将所述干燥物料研磨至粉末状，研磨后放入箱式电阻炉升温至400-700℃，恒温焙烧6h，冷却至室温制得所述介孔氧化铝；
6、所述双活性催化剂采用ph调节法制备，制备方法包括以下步骤：
7、将金属盐溶于氨水溶液中得到金属盐溶液；将所述金属盐溶液使用浓氨水调节混合溶液ph值至12制得碱性液；向所述碱性液中加入所述介孔氧化铝，放置于振荡器中室温振荡2h得到混合体；将所述混合体进行多次洗涤抽滤，于100℃条件下真空干燥12h制得干燥体；将所述干燥体通过流速50ml/min的还原气进行还原，温度为550℃，时间8h得到所述双活性催化剂；
8、所述模板剂与异丙醇铝的质量比为1:4；
9、所述模板剂选自含硅模板剂；
10、所述含硅模板剂通过甲基丙烯酸丁酯、kh-570、丙烯酸十四酯通过乳化，引发聚合合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于氧化铝骨架的双活性催化剂制备方法，其特征在于：所述双活性催化剂包括介孔氧化铝以及金属盐：
2.一种基于氧化铝骨架的双活性催化剂的应用，其特征在于：所述双活性催化剂在废气催化反应中的应用，所述废气催化反应包括催化脱硝反应、二氧化碳甲烷化反应、COS水解催化；所述催化脱硝反应中，金属盐选自硝酸铜与氯化镍质量比2:1混合；金属负载量为0.5%；反应温度为300℃。
3.根据权利要求2所述的一种基于氧化铝骨架的双活性催化剂的应用，其特征在于：所述二氧化碳甲烷化反应中，所述金属盐选自所述硝酸铜与所述氯化镍质量比1:2混合；所述金属负载量为0.5%；反应温度为350℃。
4.根据权利要求2所述的一种基于氧化铝骨架的双活性催化剂的应用，其特征在于：所述COS水解催化中，所述金属盐选自所述硝酸铜与所述氯化镍质量比1:1混合；所述金属负载量为0.5%；反应温度为80℃，空速为8000/h。
【技术特征摘要】
1.一种基于氧化铝骨架的双活性催化剂制备方法，其特征在于：所述双活性催化剂包括介孔氧化铝以及金属盐：
2.一种基于氧化铝骨架的双活性催化剂的应用，其特征在于：所述双活性催化剂在废气催化反应中的应用，所述废气催化反应包括催化脱硝反应、二氧化碳甲烷化反应、cos水解催化；所述催化脱硝反应中，金属盐选自硝酸铜与氯化镍质量比2:1混合；金属负载量为0.5%；反应温度为300℃。
3.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：李国印，张浩澜，俞杰，张倩，林海风，万志群，
申请(专利权)人：江苏晶晶新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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