專利名稱：一種TiO₂-WO₃復合粉體的制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護領域，具體為一種用于SCR脫硝催化劑載體的TiO2-WO3復合粉體的制備方法。
背景技術(shù)：
氮氧化物(包括NO、NO2,簡稱NOx)是燃煤電廠排放的主要污染物之一，它對環(huán)境的污染越來越被人們所重視，因為它不僅能引起酸雨和溫室效應，還可以與碳氫化物以及臭氧作用形成化學煙霧，同時造成臭氧層的破壞。目前，用于除去氮氧化物的主要方法是選擇性催化還原技術(shù)(SCR)，而該技術(shù)的核心就是催化劑，催化劑的性能直接影響到SCR系統(tǒng)的脫硝性能。當前世界上常用的SCR催化劑都是以活性物質(zhì)負載在氧化物或者復合氧化物載 體上制備而得。經(jīng)大量研究表明，以銳鈦礦型TiO2作為載體，WO3作為助催化劑，V2O5作為活性組分的Ti02-W03/V205體系，表現(xiàn)出最佳的脫硝效率和選擇性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于合成一種用于SCR脫硝催化劑載體的TiO2-WO3氧化物復合材料。本發(fā)明還提供了上述材料的制備方法。其制備方法包括如下步驟(I)將偏鈦酸溶于蒸餾水中進行攪拌，得到偏鈦酸的漿液。將仲鎢酸銨溶于雙氧水中，得到仲鎢酸銨的溶液。將仲鎢酸銨溶液加入到偏鈦酸漿液中，繼續(xù)攪拌。(2)用氨水調(diào)節(jié)溶液pH值。繼續(xù)攪拌，攪拌一段時間以后，進行干燥。(3)將干燥出來的產(chǎn)物進行程序升溫煅燒。(4)將煅燒產(chǎn)品進行研磨，得到符合要求的材料。本發(fā)明采用的是將鈦鎢溶液混合，再通過氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值，再經(jīng)過直接干燥或者真空耙式干燥的方法將溶液進行干燥，然后通過煅燒和球磨得到復合要求粒度的復合材料。該材料具有分布均勻，粒度均一，適中的比表面積，以及可調(diào)節(jié)的氧化物含量的特點。本發(fā)明制備的二氧化鈦-三氧化鎢復合材料具有適中比表面積(80_150m2/g)，粒度均一(3-15um)等特點，三氧化鎢的含量的調(diào)節(jié)范圍為2% -15%。本發(fā)明合成的二氧化鈦-三氧化鎢復合材料具有良好的特性，能夠符合SCR催化劑需要的載體的需要，而且本發(fā)明的制備方法具有操作簡單，價格低廉，設備要求簡便等優(yōu)點。
具體實施例方式以下通過實施例來對本發(fā)明予以進一步的說明(實施例中所用試劑為化學純)，需要注意的是下面的實施例僅用作舉例說明，本發(fā)明內(nèi)容并不局限于此。
實施例I :三氧化鎢含量為IOwt %的TiO2-WO3氧化物復合材料的制備。步驟I :將600g偏鈦酸固體溶于500g蒸餾水中進行攪拌，攪拌I個小時,得到偏鈦酸的漿液。步驟2 :在進行步驟一的同時，在60°C條件下，將60g仲鎢酸銨溶解在210ml雙氧水中，攪拌30分鐘，直到仲鎢酸銨全部溶解，得到仲鎢酸銨溶液。步驟3 :將仲鎢酸銨溶液慢慢地逐滴轉(zhuǎn)移到步驟一的溶液中，繼續(xù)攪拌30分鐘得到偏鈦酸和仲鎢酸銨的混合漿液步驟4 向步驟三中的溶液慢慢滴加分析純的氨水溶液，調(diào)節(jié)溶液pH，到溶液的的pH = 7，繼續(xù)攪拌2小時，從而得到鈦鎢混合液。步驟5 :將得到的鈦鎢混合液放到烘箱中直接進行干燥，干燥溫度為120度，干燥時間為24小時。 步驟6 :將得到的干燥材料放到回轉(zhuǎn)窯中進行煅燒。煅燒溫度為600度，升溫速度為10°C /min，煅燒時間為5小時。步驟7 :將煅燒得到的材料放到球磨機中進行球磨，得到粒度為5-15um的TiO2-WO3氧化物復合材料。實施例2 :三氧化鎢含量為IOwt %的TiO2-WO3氧化物復合材料的制備。步驟I :將600g偏鈦酸固體溶于500g蒸餾水中進行攪拌，攪拌I個小時,得到偏鈦酸的漿液。步驟2 :在進行步驟一的同時，在60°C條件下，將60g仲鎢酸銨溶解在210ml雙氧水中，攪拌30分鐘，直到仲鎢酸銨全部溶解，得到仲鎢酸銨溶液。步驟3 :將仲鎢酸銨溶液慢慢地逐滴轉(zhuǎn)移到步驟一的溶液中，繼續(xù)攪拌30分鐘得到偏鈦酸和仲鎢酸銨的混合漿液步驟4 向步驟三中的溶液慢慢滴加分析純的氨水溶液，調(diào)節(jié)溶液pH，到溶液的的pH = 7，繼續(xù)攪拌2小時，從而得到鈦鎢混合液。步驟5 :將得到的鈦鎢混合液進行真空耙式干燥，干燥溫度為120度，干燥時間為24小時。步驟6 :將得到的干燥材料放到回轉(zhuǎn)窯中進行煅燒。煅燒溫度為600度，升溫速度為10°C /min，煅燒時間為5小時。步驟7 :將煅燒得到的材料放到球磨機中進行球磨，得到粒度為5-15um的TiO2-WO3氧化物復合材料。實施例3 :三氧化鎢含量為8wt%的TiO2-WO3氧化物復合材料的制備。步驟I :將650g偏鈦酸固體溶于600g蒸餾水中進行攪拌，攪拌I個小時,得到偏鈦酸的漿液。步驟2 :在進行步驟一的同時，在60°C條件下，將50g仲鎢酸銨溶解在180ml雙氧水中，攪拌30分鐘，直到仲鎢酸銨全部溶解，得到仲鎢酸銨溶液。步驟3 :將仲鎢酸銨溶液慢慢地逐滴轉(zhuǎn)移到步驟一的溶液中，繼續(xù)攪拌30分鐘得到偏鈦酸和仲鎢酸銨的混合漿液步驟4 向步驟三中的溶液慢慢滴加分析純的氨水溶液，調(diào)節(jié)溶液pH，到溶液的的pH = 7，繼續(xù)攪拌2小時，從而得到鈦鎢混合液。
步驟5 :將得到的鈦鎢混合液放到烘箱中直接進行干燥，干燥溫度為120度，干燥時間為24小時。步驟6 :將得到的干燥材料放到回轉(zhuǎn)窯中進行煅燒。煅燒溫度為600度，升溫速度為10°C /min，煅燒時間為5小時。步驟7 :將煅燒得到的材料放到球磨機中進行球磨，得到粒度為5-15um的TiO2-WO3氧化物復合材料。


圖ITiO2-WO3復合材料特征高倍掃描電鏡(SEM)圖，其中鎢的含量為10wt%。該材料由實施I例制得。由圖可以看出制得的材料分布均勻。圖2Ti02_W03復合材料特征高倍掃描電鏡(SEM)圖，其中鎢的含量為10wt%。該材料由實施I例制得。由圖可以看出制得的材料為三維立方結(jié)構(gòu)。 圖3Ti02_W03復合材料特征氨氣升溫脫附曲線(NH3-TPD)圖，其中鎢的含量為IOwt% ο該材料由實施例I制得。由圖可以看出所制得的材料中酸性位的存在。
權(quán)利要求
1.一種用于SCR脫硝催化劑載體的TiO2-WO3氧化物復合材料，其特征在于，比表面積為80-150m2/g ;粒度為3-15um，三氧化鎢的含量可以從2% -15%進行調(diào)節(jié)。
2.權(quán)利要求I所述有序的TiO2-WO3氧化物復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將偏鈦酸溶于蒸餾水中進行攪拌，得到偏鈦酸的漿液 (2)將仲鎢酸銨溶于雙氧水中，得到仲鎢酸銨的溶液 (3)將仲鎢酸銨溶液加入到偏鈦酸漿液中，繼續(xù)攪拌 (4)用氨水調(diào)節(jié)溶液pH值，繼續(xù)攪拌 (5)攪拌一段時間以后，進行干燥 (6)將干燥出來的產(chǎn)物進行程序升溫煅燒 (7)將煅燒產(chǎn)品進行研磨，得到符合要求的材料
3.權(quán)利要求2所述TiO2-WO3氧化物復合材料的制備方法，其特征在于，二氧化鈦漿料濃度為25% 50%，最優(yōu)為30% 35%。
4.權(quán)利要求2所述TiO2-WO3氧化物復合材料的制備方法，其特征在于，所加熱的溫度為 50°C _100°C，最佳的為 60V 80°C。
5.權(quán)利要求2所述TiO2-WO3氧化物復合材料的制備方法，其特征在于，仲鎢酸銨的質(zhì)量與雙氧水的質(zhì)量比例為I : I I. 5，其中雙氧水的濃度為27. 5% -30%。
6.權(quán)利要求2所述TiO2-WO3氧化物復合材料的制備方法，其特征在于，調(diào)節(jié)pH的氨水濃度為20% 28%，調(diào)節(jié)pH值為7 11。
7.權(quán)利要求2所述TiO2-WO3氧化物復合材料的制備方法，其特征在于，干燥方法可以選擇直接干燥，溫度為80°C 120°C，或者選擇真空耙式干燥的溫度為80°C 120°C，轉(zhuǎn)速為5 15r/min，真空度為399. 9Pa。
8.權(quán)利要求2所述TiO2-WO3氧化物復合材料的制備方法，其特征在于，程序升溫的速率為3 12°C /min，煅燒溫度為300 600°C，煅燒時間為3 8小時。
9.權(quán)利要求2所述TiO2-WO3氧化物復合材料的制備方法，其特征在于，采用的研磨方法為球磨法或者超細磨研磨法。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境保護領域，具體為含有TiO2和WO3雙組份的復合氧化物的合成方法。該合成方法包括取適量偏鈦酸固體，加入適量的蒸餾水，配制成偏鈦酸漿液；同時在加熱條件下，將仲鎢酸銨溶解在雙氧水中；隨后將仲鎢酸銨溶液直接加入到偏鈦酸漿液中，用氨水調(diào)節(jié)漿液的pH值；攪拌一段時間以后，直接干燥或者真空耙式干燥，然后在回轉(zhuǎn)窯中煅燒3～8小時，煅燒產(chǎn)物由球磨機或超細磨磨成粉體，即可合成TiO2-WO3復合粉體。所制得TiO2-WO3復合氧化物的晶型為銳鈦礦結(jié)構(gòu)，顆粒大小均勻，比表面積適宜(80～150m2/g)。本發(fā)明具有產(chǎn)物成分可控，操作流程簡單，易于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)等特點。
文檔編號B01J32/00GK102896002SQ201210400949
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者李燕, 陳洪鋒, 劉雪松, 石磊 申請人:浙江海亮環(huán)境材料有限公司