【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于nh3催化氧化催化剂的，尤其涉及一种用于nh3催化氧化的表面富缺陷催化剂的制备方法及其应用。
技术介绍
1、氨气是典型大气污染物之一。目前，常用的nh3处理技术包括吸附法、吸收法、生物分解法、催化分解法、光催化氧化法和氨选择性催化氧化法(nh3-sco)等。
2、nh3-sco技术可通过催化剂将nh3直接转化为n2和h2o，操作简便、nh3去除率高、是一种高效且有潜力的氨气处理技术；但是，氨氧化过程不仅会生成n2，还可能生成对环境有污染的no、no2和n2o。因此，具有宽温度窗口下保持高nh3转化率、n2选择性的nh3-sco催化剂才能将逃逸的nh3完全转化为无害氮气。
3、现有nh3氧化催化剂主要分为贵金属催化剂、过渡金属及复合氧化物催化剂。大多数贵金属催化剂都表现出优异的nh3催化活性，但n2选择性较差，易催化产生nox和n2o，造成二次污染，且价格昂贵。过渡金属催化剂的低温催化活性仍需改善，特殊结构虽然可以在界面上产生协同作用，提高nh3氧化活性，但在实际放大生产过程中较难实现。
4、专利文件cn 110433822a公开了一种用于nh3催化氧化的co-mn催化剂、制备方法及其应用；该专利技术通过氨水作为沉淀剂，然后分步沉淀得到了co-mn的尖晶石结构催化剂，然后经过四丁基氢氧化铵浸泡形成缺陷，wo3的表面修饰，该wo3-comn2o4催化剂展现出良好的nh3催化性能和n2选择性，wo3-comn2o4催化剂在200℃的条件下就可以达到100％的nh3转化率。然而，该专利制
5、专利文件cn 115245823a公开了一种缺陷化混晶型tio2催化剂及其制备方法和应用；该专利技术通过高温焙烧并控制焙烧条件得到具有特定比例锐钛矿和金红石的混晶型tio2；该混晶型tio2催化剂有利于催化氧化hcho和/或co和/或nh3的状态，达到同时高效去除hcho、co和nh3多种室内空气污染物的目的；然而该专利采用的还原气氛为氢气和氮气的混合气，氢气的爆炸浓度范围较宽，危险系数较高，催化剂放大生产过程受限。
6、鉴于此，继续研究高效去除hcho、co和nh3等多种室内空气污染物的催化氧化催化剂，就成为值得研究的方向。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对现有nh3催化氧化催化剂存在的问题，提供一种用于nh3催化氧化的表面富缺陷催化剂的制备方法及其应用；该制备方法通过杂多酸对分子筛进行改性处理以及对负载型催化剂在含co混合还原气氛中进行高温还原处理，能够在催化剂表面构建丰富的缺陷位点，从而有利于促进宽温度窗口下催化剂的nh3催化氧化活性，以及同时提高n2选择性。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、在第一个方面，提供一种用于nh3催化氧化的表面富缺陷催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)催化剂载体的制备
5、将杂多酸与分子筛、去离子水混合均匀，得到混合物，并将其(置于球磨机，如，将待研磨的混合物置于氧化锆球磨罐中，加入一定量的氧化锆研磨瓷球)进行研磨；研磨得到的湿性粉体进行真空干燥后，将干燥后的混合物置于惰性气氛下进行煅烧，得到催化剂载体粉末；
6、(2)催化剂的制备
7、称取锰前驱体盐、助剂前驱体盐并溶于水中，配制成含有锰前驱体盐和助剂前驱体盐的水溶液；再将步骤(1)制得的所述催化剂载体加入含有锰前驱体盐和助剂前驱体盐的水溶液中(如，通过浸渍法、共沉淀法、柠檬酸法中的一种或多种方法)，以使锰前驱体盐、助剂前驱体盐负载于所述催化剂载体上；然后将其真空干燥；再将干燥所得的产物置于惰性气氛下进行煅烧，得到含有锰氧化物、助剂氧化物的负载型催化剂；
8、(3)催化剂的还原
9、将步骤(2)制得的所述负载型催化剂置于含co/惰性气体的混合还原气氛中进行还原，得到表面富缺陷的催化剂。
10、根据本专利技术提供的制备方法，一些实施方案中，步骤(1)中，分子筛：杂多酸：去离子水的质量比为1:(0.005～0.02):(1.5～3)，例如，1:0.006:2、1:0.008:2、1:0.01:2、1:0.015:2.5、1:0.015:3、1:0.02:3，优选为1:(0.008～0.015):(2～2.5)。
11、一些实施方案中，所述分子筛选自y型分子筛、beta型分子筛和zsm系列分子筛中的一种或多种；优选地，所述分子筛的si/al≤100(例如，si/al为30、50、60、80、100)；文本中，所述分子筛可以但不限于，购自南开催化剂厂。
12、一些实施方案中，所述杂多酸选自磷钼酸、磷钨酸和硅钨酸中的一种或多种。
13、一些实施方案中，步骤(1)中，待研磨的混合物与研磨瓷球的质量比为(1-5):1，例如，1.5:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4.5:1，优选为(2-4):1。
14、一些实施方案中，所述研磨的工艺条件包括：研磨速度为300～500r/min(例如，320r/min、400r/min、480r/min)，优选为350-450r/min；研磨时间为20-50min(例如，25min、35min、45min)，优选为30-40min。
15、一些实施方案中，步骤(1)中，所述真空干燥的工艺条件包括：时间为12-24h(例如，15h、18h、20h)，温度为60-80℃(例如，65℃、70℃、75℃)，真空度为≤50pa(例如，1pa、5pa、10pa、20pa、30pa、40pa)。
16、一些实施方案中，步骤(1)中，所述煅烧的工艺条件包括：采用程序升温，在室温下以5℃/min升温速率升温到200℃并保持1-2h(如，1.5h)，在200℃下以5℃/min升温速率升温到350℃并保持0.5-2h(如，1h、1.5h)，在350℃下以10℃/min升温速率升温到500℃并保持1-2h(如，1.5h)。煅烧过程中，所述惰性气氛，例如可以为，氮气气氛。
17、一些实施方案中，步骤(1)中，所述催化剂载体的比表面积≥400m2/g，例如，420m2/g、450m2/g、500m2/g、550m2/g。
18、根据本专利技术提供的制备方法，一些实施方案中，步骤(2)中，所述锰前驱体盐为锰的可溶于水的前驱体盐，选自乙酸锰、硝酸锰和硫酸锰中的一种或多种。
19、本专利技术的催化剂中，所述助剂元素为co、fe、ni、cu、zn其中一种或两种。一些实施方案中，所述助剂前驱体盐为助剂元素的可溶于水的前驱体盐，选自硝酸钴、氯化钴、乙酸铁、草酸铁、硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜、草酸铜、醋酸锌，氯化锌和硝酸锌中的一种或多种。
20、步骤(2)中，将所述催化剂载体加入含有锰前驱体盐和助剂前驱体盐的水溶液中，可以通过浸渍法、共沉淀法、柠檬酸法中的一种或多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于NH3催化氧化的表面富缺陷催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，分子筛：杂多酸：去离子水的质量比为1:(0.005～0.02):(1.5～3)，优选为1:(0.008～0.015):(2～2.5)；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，待研磨的混合物与研磨瓷球的质量比为(1-5):1，优选为(2-4):1；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述真空干燥的工艺条件包括：时间为12-24h，温度为60-80℃，真空度为≤50Pa；和/或
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述催化剂载体的比表面积≥400m2/g。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述锰前驱体盐选自乙酸锰、硝酸锰和硫酸锰中的一种或多种；
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述真空干燥的工艺条件包括：温度为60-80℃，时间为12-24h，真
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述锰氧化物的负载量占该负载型催化剂总质量的1-8wt％，优选为3-6wt％；助剂氧化物的负载量占该负载型催化剂总质量的0.5-5wt％，优选为1-3wt％。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述惰性气体选自氮气、氦气和氩气中的一种或多种；
10.如权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得的表面富缺陷催化剂在NH3催化氧化反应中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于nh3催化氧化的表面富缺陷催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，分子筛：杂多酸：去离子水的质量比为1:(0.005～0.02):(1.5～3)，优选为1:(0.008～0.015):(2～2.5)；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，待研磨的混合物与研磨瓷球的质量比为(1-5):1，优选为(2-4):1；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述真空干燥的工艺条件包括：时间为12-24h，温度为60-80℃，真空度为≤50pa；和/或
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述催化剂载体的比表面积≥400m2/g。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：周佳丽，马子然，李歌，彭胜攀，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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