用于分解氮氧化物的混合金属氧化物催化剂

摘要

本发明涉及一种用于分解氮氧化物的混合金属氧化物催化剂、其制备方法以及使用该混合金属氧化物催化剂分解氮氧化物的方法，在该催化剂中，含有碱金属的水滑石前体含浸有或层间插有非贵金属。由于所述混合金属氧化物催化剂即使在低温下也能分解NO_x、N₂O或它们的混合物，因此该催化剂具有优良的催化活性，并且由于该催化剂没有使用贵金属，因此该催化剂是经济的。

主权项

一种使用混合金属氧化物催化剂分解氮氧化物的方法，该方法包括以下步骤：在混合金属氧化物催化剂的存在下，使氮氧化物与含有还原剂的气体混合物反应，所述氮氧化物包括N₂O、NO_x以及它们的混合物，在所述混合金属氧化物催化剂中，含有碱金属的水滑石前体通过离子交换反应含浸有或层间插有非贵金属，其中所述含有碱金属的水滑石前体由以下式1表示：[式1]L⁺_a·[M²⁺_1‑xN³⁺_x(OH)₂]^x+[A^n‑_(x+a)/n·bH₂O]其中L⁺为选自由Na⁺、K⁺、Li⁺、Rb⁺、Cs⁺和Fr⁺组成的组中的至少一者，M²⁺为选自由Mg²⁺、Ca²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Pd²⁺和Mn²⁺组成的组中的至少一者，N³⁺为选自由Mn³⁺、Fe³⁺、Co³⁺、Ni³⁺、Cr³⁺、Ga³⁺、B³⁺、La³⁺、Ce³⁺和Rh³⁺组成的组中的至少一者，A^n‑为选自由CO₃^2‑、NO₃^‑、SO₄^2‑、Cl^‑、OH^‑、SiO₃^2‑、MnO₄^2‑、HPO₃^2‑、HGaO₃^2‑、HVO₄^2‑、ClO₄^‑和BO₃^2‑组成的组中的至少一者，x为0.01～0.5，a为0.01～1，并且b为0～20的整数，其中M²⁺和N³⁺与所述非贵金属不相同，其中所述混合金属氧化物催化剂通过下列步骤制备：提供含有碱金属的水滑石前体；用非贵金属对所述水滑石前体进行含浸或插层，其中所述非贵金属为选自由Ni、Co、Fe、Mn、Al、Ce、Cu、Zn、Ba、Mg、Ca和Sr组成的组中的至少一者，并且所述非贵金属的量为0.01重量％～20重量％；以及在100℃～1000℃的温度下焙烧用所述非贵金属通过离子交换反应含浸或插层的所述水滑石前体，从而形成混合金属氧化物催化剂。