本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種基于鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載體的氧化催化劑的制備方法及其在機(jī)動(dòng)車排放尾氣中的應(yīng)用，屬于機(jī)動(dòng)車尾氣氧化催化凈化技術(shù)領(lǐng)域。所述制備方法以FeCrAl金屬蜂窩或堇青石陶瓷蜂窩為基體，以鈰鋯硅復(fù)合氧化物為涂層，以貴金屬Pt和/或Pd為活性物質(zhì)來制備基于鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載體的氧化催化劑。本發(fā)明專利技術(shù)制備的鈰鋯硅復(fù)合氧化物的載體材料比表面積大、孔體積較大和孔徑適中的，有利于增加活性位。本發(fā)明專利技術(shù)制備的基于鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載體的氧化催化劑，對機(jī)動(dòng)車排放尾氣中的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸季哂泻芎醚趸呋钚裕芨叩霓D(zhuǎn)化率，且起燃溫度低。同時(shí)，其制備方法簡單，適合用于工業(yè)應(yīng)用。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提供了一種基于鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載體的氧化催化劑的制備方法及其在機(jī)動(dòng)車排放尾氣中的應(yīng)用，屬于機(jī)動(dòng)車尾氣氧化催化凈化
。所述制備方法以FeCrAl金屬蜂窩或堇青石陶瓷蜂窩為基體，以鈰鋯硅復(fù)合氧化物為涂層，以貴金屬Pt和/或Pd為活性物質(zhì)來制備基于鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載體的氧化催化劑。本專利技術(shù)制備的鈰鋯硅復(fù)合氧化物的載體材料比表面積大、孔體積較大和孔徑適中的，有利于增加活性位。本專利技術(shù)制備的基于鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載體的氧化催化劑，對機(jī)動(dòng)車排放尾氣中的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸季哂泻芎醚趸呋钚裕芨叩霓D(zhuǎn)化率，且起燃溫度低。同時(shí)，其制備方法簡單，適合用于工業(yè)應(yīng)用。【專利說明】基于鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載體的氧化催化劑的制備及應(yīng)用
本專利技術(shù)屬于機(jī)動(dòng)車尾氣氧化催化凈化
，具體涉及一種基于鈰鋯硅復(fù)合氧 化物為載體的氧化催化劑的制備及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
隨著柴油機(jī)在世界范圍內(nèi)的廣泛使用，柴油機(jī)尾氣排放污染問題也引起了廣泛的 關(guān)注。在柴油機(jī)排放的廢氣當(dāng)中，氮?dú)饧s占75. 2%，二氧化碳約占7. 1%，氧氣及其他成分 約16. 89%，有害排放物約占0.81 %。其中有害排放物主要包括氮氧化物NOx(35. 4%)，一 氧化碳CO(35. 3 % )，顆粒物PM及硫氧化物SOx (20. 76 % )，碳?xì)浠衔颒C(8. 54 % )。通常 柴油車排氣溫度較低，而尾氣中氧氣濃度較高，一般達(dá)10%以上，屬氧化氣氛。 柴油機(jī)不完全燃燒排放出的CO和HC對環(huán)境造成較大的污染問題，CO對人體血液 中輸氧的載體血紅蛋白的親和能力非常強(qiáng)，對人體組織的供氧能力造成不同程度的中毒癥 狀。當(dāng)空氣中CO的體積分?jǐn)?shù)超過0.1 %時(shí)，有可能會(huì)導(dǎo)致死亡。HC包括未燃燒和未完全燃 燒的柴油、潤滑油及其裂解和部分氧化產(chǎn)物，此外還有顆粒物和NOx。柴油機(jī)排放的顆粒物 能長時(shí)間懸浮于大氣中，容易通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體肺泡并沉積下來，對人體健康造成危 害。在太陽光的照射下，柴油機(jī)排放的NOx會(huì)反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧，造成二次污染。NOx也 是造成酸雨的重要污染源之一。由于全球環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，柴油機(jī)有害排放物對人類 健康和環(huán)境的危害引起了人們的高度重視。世界各國都采取措施，制定了日益嚴(yán)格的相關(guān) 排放標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)，柴油機(jī)排放污染的控制日漸成為一個(gè)重大研究課題。 柴油機(jī)尾氣排放的控制關(guān)鍵是以尾氣后處理技術(shù)為主，后處理技術(shù)包括氧化催化 齊?，顆粒捕集器，選擇性催化還原技術(shù)和四效催化器。其中，柴油車氧化催化劑是最基本也 是必不可少的后處理技術(shù)。氧化型催化轉(zhuǎn)化器簡稱D0C，是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管路中，通過 氧化反應(yīng)，將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中一氧化碳（CO)和碳?xì)浠衔铮℉C)轉(zhuǎn)化成無害的水（H2O)和二 氧化碳（CO2)的裝置。DOC在柴油機(jī)尾氣后處理技術(shù)系統(tǒng)中發(fā)揮著多重重要的作用。除了 前面介紹的能夠有效減少HC、C0外，還可以將NO氧化為NO2，這對柴油車尾氣凈化系統(tǒng)意義 重大。在氧化催化劑中，涂層材料作為活性成分的擔(dān)體，具有重要意義，能夠起到提高催化 劑的活性、選擇性，改善催化劑中的耐熱性、抗毒性以及機(jī)械強(qiáng)度和壽命等作用。 CN1548225A公開了一種柴油車排放控制氧化催化劑及其制備方法。該催化劑為新 型柴油車排放控制用流通式氧化催化劑，對柴油車排放尾氣中的一氧化碳和碳?xì)浠衔锞?有起燃溫度低和反應(yīng)活性高的特點(diǎn)，且抗硫中毒性能良好。該催化劑使用的載體涂層材料 為活性氧化鋁和氧化鈦的復(fù)合氧化物，活性組分為貴金屬Pt(Pd)，并通過浸漬法制備而得 到。 CN101352682A報(bào)道了一種以鈦鋯復(fù)合氧化物為載體材料的柴油車尾氣凈化催化 劑的制備方法。該方法以鋯和鈦復(fù)合氧化物作為涂層材料，以三種貴金屬Pt、Pd和Rh作為 活性組分，以浸漬法制備成氧化催化劑。該氧化催化劑可以在柴油車排放尾氣溫度下可以 將其中氣態(tài)污染物CO和HC催化氧化為C02和H20,且具有良好的水熱穩(wěn)定性和抗硫中毒性 能。 CN101530787A公開了一種凈化柴油車尾氣的氧化催化劑及其制備方法。該催化劑 以堇青石陶瓷蜂窩或金屬蜂窩材料為基體，以鎢-硅-鈦復(fù)合氧化物，硅-鈦復(fù)合氧化物或 者分子篩作為涂層材料，以Pt系貴金屬作為活性組分。 CN102631917A公開了一種柴油車尾氣凈化氧化催化劑及其制備方法。該催化劑以 金屬蜂窩或者堇青石陶瓷蜂窩為基體，采用大比表面、具有一定酸性位及孔結(jié)構(gòu)可調(diào)的硅 鋁復(fù)合氧化物為涂層材料，以貴金屬Pt或者Pd作為活性組分。然而，現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于凈化 柴油車尾氣的氧化催化劑對機(jī)動(dòng)車排放尾氣中的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸嫉难趸呋钚?低、轉(zhuǎn)化率低、起燃溫度高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載 體的氧化催化劑的制備及應(yīng)用，通過制備比表面積大、孔體積較大且孔徑適中的鈰鋯硅復(fù) 合氧化物載體材料作為載體，并結(jié)合貴金屬活性成分得到的對機(jī)動(dòng)車排放尾氣中的碳?xì)浠?合物和一氧化碳具有很好氧化催化活性，很高的轉(zhuǎn)化率，且起燃溫度低的催化劑。 本專利技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)： 一種基于鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載體的氧化催化劑的制備方法，包括以下步驟： (1)制備鈰鋯硅復(fù)合氧化物：將鈰鹽、鋯鹽和硅源混合得混合金屬鹽溶液，滴加 沉淀劑調(diào)節(jié)混合金屬鹽溶液的PH值為8. 5-10. 0,將反應(yīng)后的漿液轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，在 100-25(TC水熱反應(yīng)l_12h，將水熱反應(yīng)所得的沉淀物抽濾、干燥，并在500-KKKTC焙燒后 得到鈰鋯硅復(fù)合氧化物； (2)制備漿料： 1)用水將鈰鋯硅復(fù)合氧化物配成質(zhì)量比為1: (0. 5-2. 5)的涂層漿液； 2)稱取貴金屬溶液加到涂層漿液中形成漿料； (3)制備氧化催化劑： 1)將蜂窩基體浸漬在步驟（2)中所制備的漿料中，使用壓縮空氣吹走多余的漿料 后干燥，重復(fù)浸泡-干燥的過程； 2)在450-700°C下焙燒2-5小時(shí)，即得到以鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載體的氧化催化 劑。 優(yōu)選的，所述鈰鹽、鋯鹽和硅源按質(zhì)量比為（1-2.6) :(0.5-1.5) :(2.8-7)混合得 混合金屬鹽溶液；所述鈰鋯硅復(fù)合氧化物中的SiO2與Cea7ZrO2的質(zhì)量比為1 : (1-11)。 優(yōu)選的，測出鈰鋯硅復(fù)合氧化物的吸水率并計(jì)算出鈰鋯硅復(fù)合氧化物的吸水量， 再添加多于吸水量的水量將鈰鋯硅復(fù)合氧化物配成涂層漿液，所述涂層漿液的顆粒粒度為 2_300nm〇 優(yōu)選的,所述貴金屬的加入量為楽料的0. 25%-1 % (wt);所述貴金屬活性成分相 對于鈰鋯硅復(fù)合氧化物的負(fù)載量為0. 5% -3%，催化劑負(fù)載的貴金屬活性成分的含量其相 對于鈰鋯硅復(fù)合氧化物的負(fù)載量為0. 5% -3%時(shí)該催化劑的催化性能最好。 優(yōu)選的，所述的蜂窩基體為FeCrAl金屬蜂窩或堇青石陶瓷蜂窩，孔密度為 200-500 目。 優(yōu)選的,所述鋪鹽選自硝酸亞鋪或者硝酸鋪或者碳酸鋪,所述锫鹽選自硝酸锫或 者硝酸氧鋯，所述硅源為酸性硅溶膠，所述沉淀劑選自氨水或者碳酸氫銨或者以上兩者組 合。 優(yōu)選的，所述的貴金屬為Pt或者Pd或者以上兩者組合。 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載體的氧化催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)制備鈰鋯硅復(fù)合氧化物：將鈰鹽、鋯鹽和硅源混合得混合金屬鹽溶液，滴加沉淀劑調(diào)節(jié)混合金屬鹽溶液的PH值為8.5?10.0，將反應(yīng)后的漿液轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，在100?250℃水熱反應(yīng)1?12h，將水熱反應(yīng)所得的沉淀物抽濾、干燥，并在500?1000℃焙燒后得到鈰鋯硅復(fù)合氧化物；(2)制備漿料：1)用水將鈰鋯硅復(fù)合氧化物配成質(zhì)量比為1:(0.5?2.5)的涂層漿液；2)稱取貴金屬溶液加到涂層漿液中形成漿料；(3)制備氧化催化劑：1)將蜂窩基體浸漬在步驟(2)中所制備的漿料中，使用壓縮空氣吹走多余的漿料后干燥，重復(fù)浸泡?干燥的過程；2)在450?700℃下焙燒2?5小時(shí)，即得到以鈰鋯硅復(fù)合氧化物為載體的氧化催化劑。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙向云，劉玉媚，蕭劍鳴，范群，
申請(專利權(quán))人：廣州市威格林環(huán)保科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44
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