[發(fā)明專利]一種以類水滑石為前驅(qū)物的氮氧化物儲存催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610112955.1
• 申請日: 2006-09-13
• 公開（公告）號: CN101143327A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝鄭平;於俊杰;陶炎鑫;劉長春;李蘭冬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類號: B01J23/835
• 分類號: B01J23/835;B01J23/78;B01D53/94
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 周長興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以類水滑石為前驅(qū)物的氮氧化物儲存催化劑。

本發(fā)明還涉及上述氮氧化物儲存催化劑的制備方法。

本發(fā)明還涉及上述氮氧化物儲存催化劑的用途。

背景技術(shù)

具有較高燃油經(jīng)濟性的稀燃汽油機和柴油機已被廣泛應(yīng)用。然而稀燃汽油機和柴油機排放尾氣中的NO_x已成為大氣污染的重要來源。大氣中過量NO_x會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，引起光化學(xué)煙霧，導(dǎo)致酸雨的形成，對人體和其它生物危害極大。因此減少機動車污染物排放的研究，特別是尾氣中NO_x控制技術(shù)的研究，已成為國際上環(huán)境催化領(lǐng)域的研究熱點。傳統(tǒng)的三效催化劑是一種比較成熟的汽油車尾氣凈化技術(shù)，能夠在理論空燃比(14.7)的操作條件下較好的催化轉(zhuǎn)化NO_x為N₂。但稀燃汽油機和柴油機均在富氧條件下運行，發(fā)動機排氣中含有過量氧。在富氧條件下傳統(tǒng)三效催化劑對NO_x催化凈化能力顯著下降。NO_x儲存還原技術(shù)已被證明是一種能夠在富氧條件下有效去除NO_x排放的實用技術(shù)，該技術(shù)中使用一種NO_x儲存還原催化劑。NO_x儲存還原催化劑一般以貴金屬作為催化活性成分，使用堿和/或堿土金屬氧化物作為NO_x儲存劑。NO_x儲存還原催化劑操作原理如下：在發(fā)動機稀燃運轉(zhuǎn)條件下，將排氣中NO氧化成NO₂并以硝酸鹽及亞硝酸鹽的形式儲存；在NO_x儲存到一定量時，通過發(fā)動機控制或者向NO_x儲存還原催化劑上游氣流中加入還原劑，使發(fā)動機排氣處于理論空燃比或者富燃條件，此時儲存的NO_x快速釋放，并被氣流中的HC和CO等還原劑還原為N₂，同時催化劑的NO_x儲存能力得到恢復(fù)。因為堿金屬、堿土金屬氧化物，一些稀土金屬氧化物和過渡金屬氧化物具有很好的與NO_x形成硝酸鹽的能力，在NO_x儲存還原催化劑中使用的NO_x儲存催化劑多含有以上這些氧化物。目前研究較為廣泛的NO_x儲存催化劑體系包括負(fù)載型催化劑，如：Pt/BaO/Al₂O₃，F(xiàn)e/BaO/Al₂O₃，Rh/BaO/Al₂O₃；鈣鈦礦型和尖晶石型復(fù)合氧化物催化劑，如：BaFeO₃、BaSnO₃、BaZrO₃、BaAl₂O₄等；固溶體復(fù)合氧化物催化劑，如：CuO-CeO₂、CeO₂-MnO₂等。現(xiàn)有的NO_x儲存催化劑普遍存在儲氮性能(儲量與壽命)差、脫附性能差、抗硫性能弱、水熱穩(wěn)定性差及貴金屬成本高等不足。人們進行了大量研究工作試圖克服這些不足，開發(fā)高效、低成本氮氧化物儲存催化劑。