專利名稱：一種同時去除CO、CH、NO_x、PM催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同時去除一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?CH)、氮氧化物(NOx)、顆粒物(PM)催化劑及其制備方法，屬于大氣污染治理技術(shù)和環(huán)保催化材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國現(xiàn)有汽車保有量已突破億輛大關(guān)，且仍以每年10%的速度遞增。汽車在提高生產(chǎn)效率和提供便捷生活的同時，所排放的尾氣已成為我國大中型城市空氣污染的主要來源，包括大量一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?CH)、氮氧化物(NOx)、硫化物、顆粒物(PM)、甲醛、丙烯醛等，嚴(yán)重威脅動植物生長及人體健康，且具有一定的致癌、致畸、致突變性，從而給國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。在汽車尾氣排 放系統(tǒng)中裝有高效汽車尾氣凈化催化劑是汽車尾氣凈化的一種行之有效的方法?，F(xiàn)有汽車尾氣凈化催化劑需同時發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，方可同時去除汽車尾氣中的有害氣體，如CO、He、NOx，故而被稱為三效催化劑。隨著我國《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)出臺，尤其是國V汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提出，對汽車尾氣的排放限制日趨嚴(yán)格，并將顆粒物(PM)納入了排放標(biāo)準(zhǔn)之一，因而開發(fā)一種高效、廉價、抗熱性能好，且可同時去除CO、HC、NOx, PM四種有害成分的催化劑具有重大現(xiàn)實(shí)意義。專利CN1239017A公開了一種汽車尾氣凈化催化劑的制備方法，該催化劑以涂有氧化鋁的蜂窩陶瓷為載體，以稀土金屬、過渡金屬和貴金屬為活性組分，制備出高效處理汽車尾氣凈化催化劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)在于改性氧化鋁的制備方法，制備所得到的氧化鋁熱穩(wěn)定性能明顯提高，然而該工藝較為復(fù)雜，操作繁瑣，不易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；此外，貴金屬顆粒極易在經(jīng)高溫處理的氧化鋁表面發(fā)生遷移和聚集，造成嚴(yán)重?zé)Y(jié)現(xiàn)象，大大降低貴金屬活性位點(diǎn)，從而降低催化反應(yīng)活性。專利CN1628904A公開了一種在過量氧存在條件下具有催化活性高和熱穩(wěn)定性好的汽車尾氣催化劑，制備工藝簡單，但該催化劑低溫條件下的催化活性較為一般，無法有效去除汽車?yán)鋯訒r所排放的HC和CO。專利CN1355066A公開了一種汽車尾氣凈化催化劑的制備方法，該催化劑以堇青石蜂窩體為載體，內(nèi)涂層以活性氧化鋁擔(dān)載稀土以及過渡金屬復(fù)合氧化物為組分，外涂層以貴金屬為活性組分，該催化劑起燃溫度低、使用壽命長，但該催化劑以PcUPt或Rh的三效催化劑，價格昂貴，且而對PM的去除效果有待深入探究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述不足，提供一種同時去除CO、CH、NOx, PM催化劑及其制備方法。該催化劑利用稀土大分子尺寸效應(yīng)，形成稀土與稀有金屬鋯的固溶體、鈣鈦礦型復(fù)合氧化物，穩(wěn)定的活性組分晶體結(jié)構(gòu)，可防治高溫?zé)Y(jié)，提高了催化劑的熱穩(wěn)定和抗中毒性能力，延長催化劑使用壽命；利用稀土材料儲放氧能力和稀土與貴金屬的協(xié)同催化作用，拓寬催化反應(yīng)溫度窗口，降低貴金屬用量，實(shí)現(xiàn)CO、HC、NOx和PM的同時有效去除，達(dá)到國V排放標(biāo)準(zhǔn)，制備出一種高效、廉價的汽車尾氣凈化催化劑。本發(fā)明一種同時去除CO、CH、NOx, PM催化劑及其制備方法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種同時去除C0、CH、N0x、PM催化劑，其特征在于所述催化劑以稀土與稀有金屬鋯的固溶體、鈣鈦礦型復(fù)合氧化物和少量的貴金屬Ag和PcUPt或Rh中的一種或兩種為活性組分，以自制蜂窩陶瓷為載體，活性組分中稀土與稀有金屬鋯的固溶體和鈣鈦礦型復(fù)合氧化物總負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為5 20%，貴金屬負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為O. 0Γ %ο所述催化劑活性組分通式為=AgqE1IAyZiVyBCOx，其中E為貴金屬，Α、Β為稀土金屬，C為過渡金屬，且0〈y〈l，0〈q〈l。上述活性組分中E為貴金屬鉬(Pt)、鈀(Pd)和銠(Rh)中一種或兩種；所述A、B為稀土鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)中的兩種；所述C為過渡金屬銅(Cu)、鈷(Co)、錳 (Mn)、鐵(Fe)、鎳(Ni)中的一種。所述自制載體是以氧化硅、氧化鋁、氧化鎂為主要組成成分，其中原料質(zhì)量百分配比為氧化硅30 55%、氧化鋁20 40%、氧化鎂10 30%，按上述質(zhì)量百分配比混合，經(jīng)高溫焙燒而成，載體晶形完整，穩(wěn)定性好，使用質(zhì)量濃度為5 20%的酸對載體進(jìn)行改性處理，以實(shí)現(xiàn)消除雜質(zhì)，增加比表面積為目的；所述質(zhì)量濃度為5 20%的酸為草酸、乙酸或硝酸。本發(fā)明一種同時去除CO、CH、N0x、PM催化劑的制備方法，其具體步驟如下
(O自制載體的制備
所述自制載體的制備是將氧化硅、氧化鋁、氧化鎂按一定質(zhì)量百分配比混合，其中氧化硅30 55%、氧化鋁20 40%、氧化鎂10 30%，擠壓成型后置入馬弗爐中，經(jīng)130(Tl400°C，4 6h高溫焙燒，再經(jīng)質(zhì)量濃度為5 20%草酸、乙酸或硝酸煮沸2 3h，經(jīng)8(T12(TC，2h干燥，再經(jīng)400^600 0C，4 6h焙燒，獲得自制蜂窩陶瓷載體；
(2)活性組分浸潰液的制備
浸潰液I :首先配制A鹽、B鹽、C鹽和鋯鹽的水溶液，并添加適量絡(luò)合劑，置于90°C恒溫水浴中直至現(xiàn)溶膠狀；其中所述的A鹽、B鹽、C鹽為乙酸鹽、草酸鹽或硝酸鹽，鋯鹽為乙酸鋯、草酸鋯或硝酸鋯；所述的絡(luò)合劑為檸檬酸、檸檬酸銨或尿素；制備所獲得的AyZivyBCOx活性配方中，A與Zr的摩爾比為y l-y,即AyZivyOx固溶體，B與C的摩爾比為1:1，(Am++Zr4+)> (Bn++C0+)與絡(luò)合劑的摩爾比為 1:1: (O. 5 2)，且 0〈y〈l;
浸潰液2 :將貴金屬Ag鹽和E鹽按摩爾比q 1-q配制成貴金屬浸潰液，且0〈q〈l ;所述Ag鹽為鹽酸銀、硝酸銀或醋酸銀，E鹽為貴金屬鉬、鈀和銠的鹽酸鹽、硝酸鹽或醋酸鹽；
(3)活性組分的負(fù)載
取上述自制蜂窩陶瓷載體50g浸潰于浸潰液I中，持續(xù)90°C恒溫水浴，該過程中可適量補(bǔ)充去離子水促使浸潰液維持溶膠狀態(tài)；取出后經(jīng)12 24h自然晾干和8(Tl2(TC，f4h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)50(T70(TC，2 5h焙燒，或重復(fù)浸潰、干燥和焙燒以制備一定負(fù)載量的催化劑，使稀土與稀有金屬鋯的固溶體和鈣鈦礦型復(fù)合氧化物總負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為5 20%;將上述催化劑再次浸潰于浸潰液2中2 4h，經(jīng)12 24h自然晾干，8(Tl2(TC，r4h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)50(T700°C，2^5h焙燒，使貴金屬氧化物的總負(fù)載量為質(zhì)量百分含量O. Γ %,即制得一種同時去除CO、CH、NOx, PM催化劑。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所制備的催化劑實(shí)現(xiàn)了低溫催化處理HC和CO，解決汽車低溫冷啟動時高濃度的HC和CO排放的重大難題。應(yīng)用稀土稀有基金屬氧化物具有能在還原氣氛中供氧，在氧化氣氛中耗氧的雙重特性，增強(qiáng)催化劑在富氧條件下NOx的去除能力和貧氧條件下HC和CO的去除能力，提高催化劑的抗中毒水平；利用少量貴金屬、稀土稀有基還原體系和鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的協(xié)同耦合作用，以實(shí)現(xiàn)CO、HC和PM的氧化和NOx的還原，達(dá)到同時消除上述四種有害成分的目的，降低成本，突破現(xiàn)有三效催化劑的技術(shù)瓶頸。本發(fā)明是一種高效同時去除一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?CH)、氮氧化物(NOx)、顆粒物(PM)催化劑。本發(fā)明制得的催化劑采用浸潰法，制備工藝簡單，操作方便，成本低廉，便于大規(guī)模生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。浸潰過程中加入絡(luò)合劑，使活性組分分散度高，與載體之間結(jié)合度強(qiáng)，有效的延長了催化劑的使用壽命。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明
實(shí)施例I
本實(shí)例說明本發(fā)明提供的同時去除CO、CH、NOx, PM催化劑的制備。(I)自制載體的制備
取30g氧化硅、40g氧化鋁和30g氧化鎂混合均勻，擠壓成型后置入馬弗爐中，經(jīng)13000C，6h高溫焙燒，再經(jīng)質(zhì)量濃度為5%的草酸煮沸2h，經(jīng)80°C，2h干燥，和400°C，6h焙燒，獲得自制蜂窩陶瓷載體；
(2)活性組分浸潰液的制備
浸潰液I :首先配制硝酸鑭、硝酸鈰、硝酸銅、硝酸鋯的水溶液，并添加適量絡(luò)合劑檸檬酸銨溶液，置于90°C恒溫水浴中直至現(xiàn)溶膠狀；制備所獲得的CeaiZra9LaCuOx活性配方中，Ce、Zr 的摩爾比為 O. I :0· 9，即 CeaiZra9Ox 固溶體，La、Cu 的摩爾比為 1:1, (Ce3++Zr4+)、(La3++Cu2+)與絡(luò)合劑檸檬酸的摩爾比為1:1:2 ;
浸潰液2 :將硝酸銀和硝酸鈀按摩爾比O. 1:0. 9 (即q=0. I)配制成一定摩爾濃度的貴金屬浸潰液；
(3)活性組分的負(fù)載
取上述自制蜂窩陶瓷載體50g浸潰于浸潰液I中，持續(xù)90°C恒溫水浴，該過程中可適量補(bǔ)充去離子水促使浸潰液維持溶膠狀態(tài)；取出后經(jīng)12h自然晾干和80°C，4h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)500°C，5h焙燒，或重復(fù)浸潰、干燥和焙燒以制備一定負(fù)載量的催化劑，使稀土與稀有金屬鋯的固溶體和鈣鈦礦型復(fù)合氧化物總負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為5% ;將上述催化劑再次浸潰于浸潰液2中2h，經(jīng)12h自然晾干，80°C，4h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)500°C，5h焙燒，使貴金屬氧化物的總負(fù)載量為質(zhì)量百分含量O. 01%,即制得一種同時去除 C0、CH、N0x、PM 催化劑。實(shí)施例2
本實(shí)例說明本發(fā)明提供的一種同時去除CO、CH、NOx, PM催化劑的制備。(I)自制載體的制備
取40g氧化硅、30g氧化鋁和30g氧化鎂混合均勻，擠壓成型后置入馬弗爐中，經(jīng)14000C，6h高溫焙燒，再經(jīng)質(zhì)量濃度為10%的硝酸煮沸2h，經(jīng)80°C，2h干燥，和400°C，6h焙燒，獲得自制蜂窩陶瓷載體；
(2)活性組分浸潰液的制備
浸潰液I :首先配制乙酸鑭、乙酸鈰、乙酸鈷、乙酸鋯的水溶液，并添加適量絡(luò)合劑檸檬酸銨溶液，置于90°C恒溫水浴中直至現(xiàn)溶膠狀；制備所獲得的Laa3Zra7CeCoOx活性配方中La,Zr 的摩爾比為 O. 3 0. 7，即 La0 3Zr0 7Ox 固溶體，Ce、Co 的摩爾比為 1: 1，(La3++Zr4+)、(Ce3++ Co2+)與絡(luò)合劑檸檬酸銨的摩爾比為1:1:0. 5 ;
浸潰液2 :將鹽酸銀和鹽酸銠按摩爾比O. 9:0. I (即q=0. 9)配制成一定摩爾濃度的貴金屬浸潰液；
(3)活性組分的負(fù)載 取上述自制蜂窩陶瓷載體50g浸潰于浸潰液I中，持續(xù)90°C恒溫水浴，該過程中可適量補(bǔ)充去離子水促使浸潰液維持溶膠狀態(tài)；取出后經(jīng)24h自然晾干和120°C，Ih鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)700°C，2h焙燒，或重復(fù)浸潰、干燥和焙燒以制備一定負(fù)載量的催化劑，使稀土與稀有金屬鋯的固溶體和鈣鈦礦型復(fù)合氧化物總負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為20% ;將上述催化劑再次浸潰于浸潰液2中4h，經(jīng)24h自然晾干，120°C，Ih鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)700°C，2h焙燒，使貴金屬氧化物的總負(fù)載量為質(zhì)量百分含量1%，即制得一種同時去除C0、CH、N0x、PM 催化劑。實(shí)施例3
本實(shí)例說明本發(fā)明提供的一種同時去除CO、CH、NOx, PM催化劑的制備。(I)自制載體的制備
取55g氧化硅、20g氧化鋁和25g氧化鎂混合均勻，擠壓成型后置入馬弗爐中，經(jīng)14000C，4h高溫焙燒，再經(jīng)質(zhì)量濃度為20%乙酸煮沸3h，經(jīng)120°C，Ih干燥，和600°C，4h焙燒，獲得自制蜂窩陶瓷載體；
(2)活性組分浸潰液的制備
浸潰液I :首先配制草酸釹、草酸鐠、草酸錳、草酸鋯的水溶液，并添加適量絡(luò)合劑尿素溶液，置于90°C恒溫水浴中直至現(xiàn)溶膠狀；制備所獲得的Nd。. 5Zr0.5PrMnOx活性配方中NcUZr的摩爾比為 O. 5 0. 5，即 Ndtl 5Zrtl 5Ox 固溶體，Pr、Mn 的摩爾比為 1: 1，(NcT+Zr4+)、(Pr3++Mn2+)與絡(luò)合劑尿素的摩爾比為1:1:1 ;
浸潰液2 :將醋酸銀和醋酸鉬按摩爾比O. 5:0. 5 (即q=0. 5)配制成一定摩爾濃度的貴金屬浸潰液；
(3)活性組分的負(fù)載
取上述自制蜂窩陶瓷載體50g浸潰于浸潰液I中，持續(xù)90°C恒溫水浴，該過程中可適量補(bǔ)充去離子水促使浸潰液維持溶膠狀態(tài)；取出后經(jīng)16h自然晾干和100°C，2h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)600°C，3h焙燒，或重復(fù)浸潰、干燥和焙燒以制備一定負(fù)載量的催化劑，使稀土與稀有金屬鋯的固溶體和鈣鈦礦型復(fù)合氧化物總負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為10% ;將上述催化劑再次浸潰于浸潰液2中3h，經(jīng)16h自然晾干，100°C，2h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)600°C，3h焙燒，使貴金屬氧化物的總負(fù)載量為質(zhì)量百分含量O. 1%，即制得一種同時去除C0、CH、N0x、PM 催化劑。實(shí)施例4
本實(shí)例說明本發(fā)明提供的一種同時去除CO、CH、NOx, PM催化劑的制備。
(I)自制載體的制備
取50g氧化娃、40g氧化招和IOg氧化鎂混合均勻，擠壓成型后置入馬弗爐中，經(jīng)13000C，5h高溫焙燒，再經(jīng)質(zhì)量濃度為10%乙酸煮沸3h，經(jīng)100°C，2h干燥，和500°C，5h焙燒，獲得自制蜂窩陶瓷載體；
(2)活性組分浸潰液的制備
浸潰液I :首先配制硝酸鐠、硝酸釹、硝酸鐵、硝酸鋯的水溶液，并添加適量絡(luò)合劑檸檬酸溶液，置于90°C恒溫水浴中直至現(xiàn)溶膠狀；制備所獲得的Pra7Zra3NdFeOx活性配方中Pr、Zr的摩爾比為O. 7 0. 3，即Pra7Zra3Ox固溶體，Nd、Fe的摩爾比為1:1, (Pr3++Zr4+)、(Nd3++Fe2+)與絡(luò)合劑檸檬酸的摩爾比為I: I: I. 5 ;
浸潰液2 :將鹽酸銀、鹽酸鈀和鹽酸銠按摩爾比O. 7:0. 15:0. 15 (即q=0. 7)配制成一定摩爾濃度的貴金屬浸潰液；
(3)活性組分的負(fù)載
取上述自制蜂窩陶瓷載體50g浸潰于浸潰液I中，持續(xù)90°C恒溫水浴，該過程中可適量補(bǔ)充去離子水促使浸潰液維持溶膠狀態(tài)；取出后經(jīng)18h自然晾干和110°C，3h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)650°C，3h焙燒，或重復(fù)浸潰、干燥和焙燒以制備一定負(fù)載量的催化劑，使稀土與稀有金屬鋯的固溶體和鈣鈦礦型復(fù)合氧化物總負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為15% ;將上述催化劑再次浸潰于浸潰液2中2h，經(jīng)22h自然晾干，IlO0C, 3h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)650°C，3h焙燒，使貴金屬氧化物的總負(fù)載量為質(zhì)量百分含量O. 5%，即制得一種同時去除C0、CH、N0x、PM 催化劑。
實(shí)施例5
本實(shí)例說明本發(fā)明提供的一種同時去除CO、CH、NOx, PM催化劑的制備。(I)自制載體的制備
取50g氧化娃、40g氧化招和IOg氧化鎂混合均勻，擠壓成型后置入馬弗爐中，經(jīng)13000C，5h高溫焙燒，再經(jīng)質(zhì)量濃度為10%乙酸煮沸3h，經(jīng)100°C，2h干燥，和500°C，5h焙燒，獲得自制蜂窩陶瓷載體；
(2)活性組分浸潰液的制備
浸潰液I :首先配制乙酸鑭、乙酸鎳、乙酸鋯的水溶液，并添加適量絡(luò)合劑檸檬酸銨溶液，置于90°C恒溫水浴中直至現(xiàn)溶膠狀；制備所獲得的Laa9ZraiLaNiOx活性配方中La、Zr的摩爾比為 0.9 0. 1，即 Laa9ZraiOx 固溶體，La、Ni 的摩爾比為 1: 1，(La3++Zr4+)、(La3++Ni2+)與絡(luò)合劑檸檬酸銨的摩爾比為1: 1:2 ;
浸潰液2 :將硝酸銀、硝酸鉬和硝酸銠按摩爾比O. 5:0. 25:0. 25 (即q=0. 5)配制成一定摩爾濃度的貴金屬浸潰液；
(3)活性組分的負(fù)載
取上述自制蜂窩陶瓷載體50g浸潰于浸潰液I中，持續(xù)90°C恒溫水浴，該過程中可適量補(bǔ)充去離子水促使浸潰液維持溶膠狀態(tài)；取出后經(jīng)22h自然晾干和90°C，4h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)550°C，4h焙燒，或重復(fù)浸潰、干燥和焙燒以制備一定負(fù)載量的催化劑，使稀土與稀有金屬鋯的固溶體和鈣鈦礦型復(fù)合氧化物總負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為10% ;將上述催化劑再次浸潰于浸潰液2中4h，經(jīng)18h自然晾干，90°C，4h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)550°C，4h焙燒，使貴金屬氧化物的總負(fù)載量為質(zhì)量百分含量O. 7%，即制得一種同時去除CO、CH、NOx、PM 催化劑。實(shí)施例6
本實(shí)例說明催化劑性能的評價按下述方法進(jìn)行
將實(shí)例1-5所制備的催化劑A1-A5分別裝入內(nèi)徑為15mm的石英管反應(yīng)器中進(jìn)行活性測試，使用石英棉密封于催化劑兩端，固定催化劑于反應(yīng)器中部。測試所模擬的廢氣體積分?jǐn)?shù)為N0X O. 13%, CO O. 75%, HC O. 1%，O2 O. 745%, CO2 10%, H2O 10%, N2 為平衡氣，體積空速M(fèi)OOOOh—1，過量空氣系數(shù)λ =1 ;測試溫度以10°C /min速率從室溫程序升溫至450°C，每隔10°C采用英國Kane公司生產(chǎn)的AUT05-1汽車尾氣檢測儀檢測進(jìn)出口處C0、HC、和NOx的濃度值。催化劑去除PM性能研究將在IE40F型二沖程小型汽油機(jī)上進(jìn)行，轉(zhuǎn)速為5000r /min,負(fù)荷為50Nm，廢氣體積空速為400001^通過石英管反應(yīng)器，測試溫度以10°C /min速率從室溫程序升溫至450°C,采用AVL439 Opacimeter不透光式煙度計(jì)進(jìn)行濃度分析。 其中，催化劑的CO，HC，NOx, PM催化轉(zhuǎn)化效率定義如下
凈化設(shè)備捕獲污染物的量與處理前污染物的量之比，以百分?jǐn)?shù)表示；
權(quán)利要求
1.一種同時去除CO、CH、NOx、PM催化劑，其特征在于所述催化劑以稀土與稀有金屬鋯的固溶體、鈣鈦礦型復(fù)合氧化物和少量的貴金屬為活性組分，以自制蜂窩陶瓷為載體，活性組分中稀土與稀有金屬鋯的固溶體和鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的總負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為5 20%，貴金屬負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為O. 0Γ %ο
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種同時去除CO、CH、NOx,PM催化劑，其特征在于所述活性組分的通式為=AgqE1IAyZivyBCOx，其中E為貴金屬，Α、B為稀土，C為過渡金屬，且0〈y〈l，0〈q〈l。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種同時去除C0、CH、N0x、PM催化劑，其特征在于所述活性組分中E為貴金屬鉬(Pt)、鈀(Pd)和銠(Rh)中一種或兩種；所述A、B為稀土鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)中的兩種；所述C為過渡金屬銅(Cu)、鈷(Co)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鎳(Ni)中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種同時去除CO、CH、NOx,PM催化劑，其特征在于所述自制載體是以氧化硅、氧化鋁、氧化鎂為主要組成成分，其中原料質(zhì)量百分配比為氧化硅30 55%、氧化鋁20 40%、氧化鎂10 30%，按上述質(zhì)量百分配比混合，經(jīng)高溫焙燒而成，載體晶形完整，穩(wěn)定性好，使用質(zhì)量濃度為5 20%的酸對載體進(jìn)行改性處理，以實(shí)現(xiàn)消除雜質(zhì)，增加比表面積為目的；所述質(zhì)量濃度為5 20%的酸為草酸、乙酸或硝酸。
5.權(quán)利要求I所述的一種同時去除CO、CH、NOx,PM催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟如下 (O自制載體的制備 所述自制載體的制備是將氧化硅、氧化鋁、氧化鎂按一定質(zhì)量百分配比混合，其中氧化硅30 55%、氧化鋁20 40%、氧化鎂10 30%，擠壓成型后置入馬弗爐中，經(jīng)130(Tl400°C，4 6h高溫焙燒，再經(jīng)質(zhì)量濃度為5 20%草酸、乙酸或硝酸煮沸2 3h，經(jīng)8(T12(TC，2h干燥，再經(jīng)400^600 0C，4 6h焙燒，獲得自制蜂窩陶瓷載體； (2)活性組分浸潰液的制備浸潰液I :配制不同摩爾比的A鹽、B鹽、C鹽和鋯鹽的水溶液，并添加適量絡(luò)合劑，置于90°C恒溫水浴中直至現(xiàn)溶膠狀；其中所述的A鹽、B鹽、C鹽為乙酸鹽、草酸鹽或硝酸鹽，鋯鹽為乙酸鋯、草酸鋯或硝酸鋯；所述的絡(luò)合劑為檸檬酸、檸檬酸銨或尿素；制備所獲得的AyZivyBCOx活性配方中，A與Zr的摩爾比為y l-y,即AyZivyOx固溶體，B與C的摩爾比為 1:1，(Am++Zr4+)> (Bn++C0+)與絡(luò)合劑的摩爾比為 1:1: (O. 5 2)，且 0〈y〈l; 浸潰液2 :將貴金屬Ag鹽和E鹽按摩爾比q 1-q配制成貴金屬浸潰液，且0〈q〈l ;所述Ag鹽為鹽酸銀、硝酸銀或醋酸銀，E鹽為貴金屬鉬、鈀和銠的鹽酸鹽、硝酸鹽或醋酸鹽； (3)活性組分的負(fù)載 取上述自制蜂窩陶瓷載體50g浸潰于浸潰液I中，持續(xù)90°C恒溫水浴，該過程中可適量補(bǔ)充去離子水促使浸潰液維持溶膠狀態(tài)；取出后經(jīng)12 24h自然晾干和8(Tl2(TC，f4h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)50(T70(TC，2 5h焙燒，或重復(fù)浸潰、干燥和焙燒以制備一定負(fù)載量的催化劑，使稀土與稀有金屬鋯的固溶體和鈣鈦礦型復(fù)合氧化物總負(fù)載量的質(zhì)量百分含量為5 20% ;將上述催化劑再次浸潰于浸潰液2中2 4h，經(jīng)12 24h自然晾干，8(Tl2(TC，r4h鼓風(fēng)干燥，再置于馬弗爐中經(jīng)50(T700°C，2^5h焙燒，使貴金屬氧化物的總負(fù)載量為質(zhì)量百分含量O. Γ %,即制得一種同時去除CO、CH、NOx, PM催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同時去除CO、CH、NOx、PM催化劑及其制備方法，屬于大氣污染治理技術(shù)和環(huán)保催化材料領(lǐng)域。所述催化劑以稀土與稀有金屬鋯的固溶體、鈣鈦礦型復(fù)合氧化物和少量的貴金屬為活性組分，以自制蜂窩陶瓷為載體，活性組分中稀土與稀有金屬鋯的固溶體和鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的總負(fù)載量為質(zhì)量百分含量5~20%，貴金屬負(fù)載量為質(zhì)量百分含量0.01~1%。所述活性組分的通式為AgqE1-qAyZr1-yBCOx，其中E為貴金屬，A、B為稀土，C為過渡金屬，且0<y<1,0<q<1；所述活性組分中E為貴金屬鉑(Pt)、鈀(Pd)和銠(Rh)中一種或兩種；所述A、B為稀土鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)中的兩種；所述C為過渡金屬銅(Cu)、鈷(Co)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鎳(Ni)中的一種。
文檔編號B01J23/50GK102941088SQ20121042083
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者沈樹寶, 嚴(yán)小康, 祝社民, 陳英文, 黃瓊, 李兵 申請人:山東天璨環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>