本发明涉及一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法。
背景技术
选择性催化还原氮氧化物(nh3-scr)技术主要应用于固定源nox的催化脱除，能够有效脱除烟道气中的nox。目前，该nh3-scr技术已经成功应用于柴油机尾气nox净化领域，但是商业矾基催化剂应用于柴油机尾气催化净化仍然存在着很多问题。例如具有生物毒性、高温稳定性差以及活性温度窗口较窄等问题，而且柴油机尾气中含有一定量的so2，会对催化剂产生毒化作用，因此，这就需要研发低温条件下既具有良好的scr活性又具有较强的抗硫性的催化剂。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法。
本发明通过下面技术方案实现：
一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法，包括如下步骤：用石英棉分别塞在u型石英管的两端，将5-9份h-zsm-5颗粒和20-30份无水fecl3分别放入u型石英管粗口径和细口径的一端，将u型石英管安装到电阻炉上，通入n2，流量为17-19ml/min，加热到105-115℃保持9-11h，然后再加热到300-310℃，稳定到样品呈均匀的黄色，冷却到室温，将其从电阻炉上移走，充分洗涤、抽滤，在100-105℃下干燥23-25h，充分研磨后，在空气气氛下于280-290℃下焙烧5.5-6.5h，经压片、粉碎、筛分，制成40-60目fe/zsm-5颗粒；将15-25份乙酸锰和10-20份上述制备的fe/zsm-5混合放于烧杯中，加入40-50份蒸馏水，在25-35℃下磁力搅拌47-49h，边搅拌边加入氨水，当溶液ph为11.4-11.6，继续搅拌2.5-3.5h，用布氏漏斗过滤，于100-105℃下干燥23-25h，在研钵中充分研磨，随后在空气气氛下于280-290℃下焙烧5.5-6.5h，在压片机进行压片，压强控制在17-19mpa，用专用筛筛分成40-60目颗粒即得；各原料均为重量份。
优选地，所述的制备方法中，流量为18ml/min。
优选地，所述的制备方法中，加热到110℃保持10h。
优选地，所述的制备方法中，再加热到305℃。
优选地，所述的制备方法中，在120℃下干燥24h。
优选地，所述的制备方法中，在空气气氛下于285℃下焙烧6h。
优选地，所述的制备方法中，在30℃下磁力搅拌48h。
优选地，所述的制备方法中，当溶液ph为11.5，继续搅拌3h。
优选地，所述的制备方法中，压强控制在18mpa。
本发明技术效果：
该方法简便、快捷、易操作，制备的mn-fe/zsm-5催化剂具有很好的低温活性、抗硫性、较高的还原能力以及较适中的酸性，具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例具体介绍本发明的实质性内容。
实施例1
一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法，包括如下步骤：用石英棉分别塞在u型石英管的两端，将7份h-zsm-5颗粒和25份无水fecl3分别放入u型石英管粗口径和细口径的一端，将u型石英管安装到电阻炉上，通入n2，流量为18ml/min，加热到110℃保持10h，然后再加热到305℃，稳定到样品呈均匀的黄色，冷却到室温，将其从电阻炉上移走，充分洗涤、抽滤，在102℃下干燥24h，充分研磨后，在空气气氛下于285℃下焙烧6h，经压片、粉碎、筛分，制成40-60目fe/zsm-5颗粒；将20份乙酸锰和15份上述制备的fe/zsm-5混合放于烧杯中，加入45份蒸馏水，在30℃下磁力搅拌48h，边搅拌边加入氨水，当溶液ph为11.5，继续搅拌3h，用布氏漏斗过滤，于102℃下干燥24h，在研钵中充分研磨，随后在空气气氛下于285℃下焙烧6h，在压片机进行压片，压强控制在18mpa，用专用筛筛分成40-60目颗粒即得；各原料均为重量份。
实施例2
一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法，包括如下步骤：用石英棉分别塞在u型石英管的两端，将5份h-zsm-5颗粒和20份无水fecl3分别放入u型石英管粗口径和细口径的一端，将u型石英管安装到电阻炉上，通入n2，流量为17ml/min，加热到105℃保持9h，然后再加热到300℃，稳定到样品呈均匀的黄色，冷却到室温，将其从电阻炉上移走，充分洗涤、抽滤，在100℃下干燥23h，充分研磨后，在空气气氛下于280℃下焙烧5.5h，经压片、粉碎、筛分，制成40-60目fe/zsm-5颗粒；将15份乙酸锰和10份上述制备的fe/zsm-5混合放于烧杯中，加入40份蒸馏水，在25℃下磁力搅拌47h，边搅拌边加入氨水，当溶液ph为11.4，继续搅拌2.5h，用布氏漏斗过滤，于100℃下干燥23h，在研钵中充分研磨，随后在空气气氛下于280℃下焙烧5.5h，在压片机进行压片，压强控制在17mpa，用专用筛筛分成40-60目颗粒即得；各原料均为重量份。
实施例3
一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法，包括如下步骤：用石英棉分别塞在u型石英管的两端，将9份h-zsm-5颗粒和30份无水fecl3分别放入u型石英管粗口径和细口径的一端，将u型石英管安装到电阻炉上，通入n2，流量为19ml/min，加热到115℃保持11h，然后再加热到310℃，稳定到样品呈均匀的黄色，冷却到室温，将其从电阻炉上移走，充分洗涤、抽滤，在105℃下干燥25h，充分研磨后，在空气气氛下于290℃下焙烧6.5h，经压片、粉碎、筛分，制成40-60目fe/zsm-5颗粒；将25份乙酸锰和20份上述制备的fe/zsm-5混合放于烧杯中，加入50份蒸馏水，在35℃下磁力搅拌49h，边搅拌边加入氨水，当溶液ph为11.6，继续搅拌3.5h，用布氏漏斗过滤，于105℃下干燥25h，在研钵中充分研磨，随后在空气气氛下于290℃下焙烧6.5h，在压片机进行压片，压强控制在19mpa，用专用筛筛分成40-60目颗粒即得；各原料均为重量份。
实施例4
一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法，包括如下步骤：用石英棉分别塞在u型石英管的两端，将5.5份h-zsm-5颗粒和21份无水fecl3分别放入u型石英管粗口径和细口径的一端，将u型石英管安装到电阻炉上，通入n2，流量为17.5ml/min，加热到106℃保持9.2h，然后再加热到301℃，稳定到样品呈均匀的黄色，冷却到室温，将其从电阻炉上移走，充分洗涤、抽滤，在101℃下干燥23.2h，充分研磨后，在空气气氛下于282℃下焙烧5.6h，经压片、粉碎、筛分，制成40目fe/zsm-5颗粒；将16份乙酸锰和12份上述制备的fe/zsm-5混合放于烧杯中，加入41份蒸馏水，在26℃下磁力搅拌47.2h，边搅拌边加入氨水，当溶液ph为11.5，继续搅拌2.6h，用布氏漏斗过滤，于101℃下干燥23.2h，在研钵中充分研磨，随后在空气气氛下于282℃下焙烧5.7h，在压片机进行压片，压强控制在17.5mpa，用专用筛筛分成50目颗粒即得；各原料均为重量份。
实施例5
一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法，包括如下步骤：用石英棉分别塞在u型石英管的两端，将6份h-zsm-5颗粒和22份无水fecl3分别放入u型石英管粗口径和细口径的一端，将u型石英管安装到电阻炉上，通入n2，流量为17ml/min，加热到108℃保持9.4h，然后再加热到302℃，稳定到样品呈均匀的黄色，冷却到室温，将其从电阻炉上移走，充分洗涤、抽滤，在102℃下干燥23.5h，充分研磨后，在空气气氛下于284℃下焙烧5.8h，经压片、粉碎、筛分，制成50目fe/zsm-5颗粒；将18份乙酸锰和13份上述制备的fe/zsm-5混合放于烧杯中，加入42份蒸馏水，在27℃下磁力搅拌47.4h，边搅拌边加入氨水，当溶液ph为11.4，继续搅拌2.8h，用布氏漏斗过滤，于102℃下干燥23.4h，在研钵中充分研磨，随后在空气气氛下于283℃下焙烧5.8h，在压片机进行压片，压强控制在17mpa，用专用筛筛分成40目颗粒即得；各原料均为重量份。
实施例6
一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法，包括如下步骤：用石英棉分别塞在u型石英管的两端，将6.5份h-zsm-5颗粒和23份无水fecl3分别放入u型石英管粗口径和细口径的一端，将u型石英管安装到电阻炉上，通入n2，流量为18ml/min，加热到109℃保持9.5h，然后再加热到304℃，稳定到样品呈均匀的黄色，冷却到室温，将其从电阻炉上移走，充分洗涤、抽滤，在103℃下干燥23.8h，充分研磨后，在空气气氛下于286℃下焙烧6.1h，经压片、粉碎、筛分，制成45目fe/zsm-5颗粒；将19份乙酸锰和14份上述制备的fe/zsm-5混合放于烧杯中，加入43份蒸馏水，在28℃下磁力搅拌47.5h，边搅拌边加入氨水，当溶液ph为11.6，继续搅拌2.9h，用布氏漏斗过滤，于103℃下干燥23.5h，在研钵中充分研磨，随后在空气气氛下于284℃下焙烧6.1h，在压片机进行压片，压强控制在18mpa，用专用筛筛分成50目颗粒即得；各原料均为重量份。
实施例7
一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法，包括如下步骤：用石英棉分别塞在u型石英管的两端，将7.5份h-zsm-5颗粒和24份无水fecl3分别放入u型石英管粗口径和细口径的一端，将u型石英管安装到电阻炉上，通入n2，流量为18.5ml/min，加热到111℃保持9.8h，然后再加热到304℃，稳定到样品呈均匀的黄色，冷却到室温，将其从电阻炉上移走，充分洗涤、抽滤，在104℃下干燥24.2h，充分研磨后，在空气气氛下于287℃下焙烧6.2h，经压片、粉碎、筛分，制成55目fe/zsm-5颗粒；将21份乙酸锰和16份上述制备的fe/zsm-5混合放于烧杯中，加入46份蒸馏水，在29℃下磁力搅拌47.8h，边搅拌边加入氨水，当溶液ph为11.4，继续搅拌3.1h，用布氏漏斗过滤，于104℃下干燥23.8h，在研钵中充分研磨，随后在空气气氛下于286℃下焙烧6.2h，在压片机进行压片，压强控制在18.5mpa，用专用筛筛分成40目颗粒即得；各原料均为重量份。
实施例8
一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法，包括如下步骤：用石英棉分别塞在u型石英管的两端，将8份h-zsm-5颗粒和26份无水fecl3分别放入u型石英管粗口径和细口径的一端，将u型石英管安装到电阻炉上，通入n2，流量为19ml/min，加热到112℃保持10.2h，然后再加热到306℃，稳定到样品呈均匀的黄色，冷却到室温，将其从电阻炉上移走，充分洗涤、抽滤，在100℃下干燥24.5h，充分研磨后，在空气气氛下于288℃下焙烧6.3h，经压片、粉碎、筛分，制成60目fe/zsm-5颗粒；将22份乙酸锰和17份上述制备的fe/zsm-5混合放于烧杯中，加入47份蒸馏水，在31℃下磁力搅拌48.2h，边搅拌边加入氨水，当溶液ph为11.5，继续搅拌3.2h，用布氏漏斗过滤，于105℃下干燥24.2h，在研钵中充分研磨，随后在空气气氛下于287℃下焙烧6.3h，在压片机进行压片，压强控制在19mpa，用专用筛筛分成60目颗粒即得；各原料均为重量份。
实施例9
一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法，包括如下步骤：用石英棉分别塞在u型石英管的两端，将8.5份h-zsm-5颗粒和27份无水fecl3分别放入u型石英管粗口径和细口径的一端，将u型石英管安装到电阻炉上，通入n2，流量为17ml/min，加热到113℃保持10.5h，然后再加热到307℃，稳定到样品呈均匀的黄色，冷却到室温，将其从电阻炉上移走，充分洗涤、抽滤，在101℃下干燥24.6h，充分研磨后，在空气气氛下于281℃下焙烧6.4h，经压片、粉碎、筛分，制成55目fe/zsm-5颗粒；将23份乙酸锰和18份上述制备的fe/zsm-5混合放于烧杯中，加入48份蒸馏水，在32℃下磁力搅拌48.5h，边搅拌边加入氨水，当溶液ph为11.6，继续搅拌3.3h，用布氏漏斗过滤，于100℃下干燥24.5h，在研钵中充分研磨，随后在空气气氛下于288℃下焙烧6.4h，在压片机进行压片，压强控制在17mpa，用专用筛筛分成50目颗粒即得；各原料均为重量份。
实施例10
一种mn-fe/zsm-5催化剂的制备方法，包括如下步骤：用石英棉分别塞在u型石英管的两端，将9份h-zsm-5颗粒和28份无水fecl3分别放入u型石英管粗口径和细口径的一端，将u型石英管安装到电阻炉上，通入n2，流量为18ml/min，加热到114℃保持10.8h，然后再加热到308℃，稳定到样品呈均匀的黄色，冷却到室温，将其从电阻炉上移走，充分洗涤、抽滤，在105℃下干燥24.8h，充分研磨后，在空气气氛下于289℃下焙烧5.7h，经压片、粉碎、筛分，制成50目fe/zsm-5颗粒；将24份乙酸锰和19份上述制备的fe/zsm-5混合放于烧杯中，加入49份蒸馏水，在33℃下磁力搅拌48.8h，边搅拌边加入氨水，当溶液ph为11.4，继续搅拌3.4h，用布氏漏斗过滤，于102℃下干燥24.8h，在研钵中充分研磨，随后在空气气氛下于280-290℃下焙烧5.6h，在压片机进行压片，压强控制在18mpa，用专用筛筛分成55目颗粒即得；各原料均为重量份。
该方法简便、快捷、易操作，制备的mn-fe/zsm-5催化剂具有很好的低温活性、抗硫性、较高的还原能力以及较适中的酸性，具有很好的应用前景。