[發(fā)明專(zhuān)利]一種汽車(chē)尾氣處理用綠色環(huán)保催化劑及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711322926.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108043468A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向紅先
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都育芽科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J31/38
• 分類(lèi)號(hào): B01J31/38;B01J21/06;B01J21/18;B01J31/02;B01J37/04;B01J37/30;B01D53/94;B01D53/56
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本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車(chē)尾氣處理用綠色環(huán)保催化劑的制備方法，包括二氯丙醇表面改性納米二氧化鈦、季銨鹽表面修飾的二氧化鈦、氧化石墨烯摻雜、與四胺合氫氧化鉑水溶液離子交換等步驟；本發(fā)明還公開(kāi)了根據(jù)所述制備方法制備得到的汽車(chē)尾氣處理用綠色環(huán)保催化劑；本發(fā)明公開(kāi)的汽車(chē)尾氣處理用綠色環(huán)保催化劑消除氮氧化物的效率高、速度快、使用壽命長(zhǎng)、綠色無(wú)二次污染、價(jià)格低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車(chē)尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種除汽車(chē)尾氣處理用綠色環(huán)保催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人們對(duì)提高自身生活質(zhì)量認(rèn)識(shí)上的深入，汽車(chē)的數(shù)量越來(lái)越多，這些汽車(chē)在給人們生活帶來(lái)方便的同時(shí)，也不可避免地帶來(lái)了環(huán)境污染問(wèn)題，人們也因此要付出健康的代價(jià)。汽車(chē)尾氣的主要污染物之一是氮氧化物，氮氧化物作為一次污染物，會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，它可刺激人的眼、鼻、喉和肺部，造成呼吸系統(tǒng)疾病；其二次污染，會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧、酸雨、溫室效應(yīng)以及臭氧層空洞效應(yīng)。因此，如何有效除去汽車(chē)尾氣中的氮氧化物成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

目前，市場(chǎng)上去除氮氧化物的方法主要有三種，一種是通過(guò)分子篩法、泥煤法、硅膠法和活性炭進(jìn)行固體吸附，一種是選擇性催化還原(SCR)，另外一種是直接催化分解法，固體吸附法對(duì)氮氧化物的吸附容量小且解吸再生麻煩，處理不當(dāng)又會(huì)造成二次污染，故實(shí)際應(yīng)用有困難；選擇性催化還原需要用到還原劑，如NH3，CO及碳?xì)浠衔锏龋@一方法適合在含氧較高的氣氛中工作，將NO轉(zhuǎn)化為N2，但是該方法投資和運(yùn)行費(fèi)用較高、耗氨量大、存在氨泄露造成二次污染的隱患。直接催化分解最終將NO轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體氮?dú)夂脱鯕猓哂胁划a(chǎn)生二次污染、不消耗還原劑、經(jīng)濟(jì)性好、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其中，最有效的催化劑是貴金屬，比如鉑、鈀、銠。然而高昂的價(jià)格限制了這類(lèi)催化劑的應(yīng)用。

因此，開(kāi)發(fā)一種價(jià)格低廉，除汽車(chē)尾氣中氮氧化物效果顯著，不會(huì)產(chǎn)生二次污染的新型汽車(chē)尾氣處理用綠色環(huán)保催化劑勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題，提供了一種汽車(chē)尾氣處理用綠色環(huán)保催化劑及其制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單易行，對(duì)設(shè)備要求不高，原料易得，成本低廉，制備得到的汽車(chē)尾氣處理用綠色環(huán)保催化劑消除氮氧化物的效率高、速度快、使用壽命長(zhǎng)、綠色無(wú)二次污染、價(jià)格低廉。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案，一種汽車(chē)尾氣處理用綠色環(huán)保催化劑的制備方法，包括如下步驟：

1)二氯丙醇表面改性納米二氧化鈦：將納米二氧化鈦在有機(jī)溶劑中超聲分散15-20分鐘，然后并向其中加入二氯丙醇，在室溫下攪拌1-2小時(shí)，然后通過(guò)離心得到固體產(chǎn)物，再置于60-80℃的真空干燥箱中干燥12-20 小時(shí)；

2)季銨鹽表面修飾的二氧化鈦：將經(jīng)過(guò)步驟1)制備得到的二氯丙醇表面改性的納米二氧化鈦分散于乙醚中，然后向其中加入N-三(羥甲基) 甲基-2-氨基乙磺酸、全氟三丁基胺，在40-50℃下攪拌5-8小時(shí)，然后通過(guò)離心得到固體產(chǎn)物，再置于60-80℃的真空干燥箱中干燥15-24小時(shí)；

3)氧化石墨烯摻雜：將經(jīng)過(guò)步驟2)制備得到的季銨鹽表面修飾的二氧化鈦和氧化石墨烯分散于去離子水中，在50-60℃下攪拌18-30小時(shí)進(jìn)行離子交換，然后通過(guò)離心得到固體產(chǎn)物，再置于60-80℃的真空干燥箱中干燥20-30小時(shí)；

4)離子交換：將經(jīng)過(guò)步驟3)制備得到的氧化石墨烯摻雜季銨鹽表面修飾的二氧化鈦分散于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8-11％的四胺合氫氧化鉑水溶液中，攪拌反應(yīng)4-6小時(shí)，然后通過(guò)離心得到固體產(chǎn)物，再置于60-80℃的真空干燥箱中干燥20-30小時(shí)；

其中，步驟1)中所述納米二氧化鈦、有機(jī)溶劑、二氯丙醇的質(zhì)量比為(3-5)：(10-15)：(2-3)；

所述有機(jī)溶劑選自乙醚、乙腈、乙酸乙酯、氯仿中的一種或幾種；