[發明專利]一種柴油機尾氣碳煙脫除金屬復合氧化物催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810721211.2
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN109012647A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 李水榮;夏永康;閆帥;崔冰;李凱;劉運權;王奪;葉躍元
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B01J23/00
• 分類號: B01J23/00;B01J23/68;B01D53/94
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;姜謐

本發明公開了一種柴油機尾氣碳煙脫除金屬復合氧化物催化劑及其制備方法，其結構通式為Ag?Mn_xCe_1?xO_y，其中x＝0.05～0.5。本發明粒徑小，混合均勻，比表面積大，起燃溫度低，催化活性好，價格便宜，制備方法及合成工藝操作簡單，具有優良的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于催化劑材料技術領域，具體涉及一種柴油機尾氣碳煙脫除金屬復合氧化物催化劑及其制備方法。

背景技術

柴油機廣泛應用于大、中型載重貨車以及船舶上。傳統上，柴油發動機由于較笨重，升功率指標不如汽油機(轉速較低)，噪聲、振動較高，炭煙顆粒(PM)排放比較嚴重，一直以來很少受到轎車的青睞。柴油機排放的尾氣中含有相當比例的CO、NO_x、未燃盡有機碳氫化合物(HC)和碳煙顆粒(PM)，故對大氣環境和人類健康造成了極大的負面影響。由于碳煙顆粒燃點較高，尾氣中的碳煙必須在高于600℃時才能充分燃燒。

近年來，涂覆有催化劑的原位再生碳煙顆粒過濾系統吸引了廣泛關注。常用的Pt、Rh、Pd等貴金屬基催化劑受限于其昂貴的造價而難以推廣；而Ag基催化劑由于活性高，經濟性相對較好，但負載量一般較高，目前仍未能實現大面積工業化應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種柴油機尾氣碳煙脫除金屬復合氧化物催化劑。

本發明的另一目的在于提供上述柴油機尾氣碳煙脫除金屬復合氧化物催化劑的制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種柴油機尾氣碳煙脫除金屬復合氧化物催化劑，其結構通式為Ag-Mn_xCe_1-xO_y，其中x＝0.05～0.5。

上述柴油機尾氣碳煙脫除金屬復合氧化物催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)按照所述結構通式稱取如下原料組分Ce(NO₃)₃·6H₂O，AgNO₃，Mn(NO₃)₂，KOH和氨水；

(2)將Ce(NO₃)₃·6H₂O、Mn(NO₃)₂和去離子水混合制成第一溶液，將AgNO₃和氨水混合制成第二溶液，將KOH和去離子水混合制成KOH溶液；

(3)將第一溶液和第二溶液以相同的速度緩慢滴入KOH溶液中，同時攪拌并得到均勻的沉淀；

(4)將上述沉淀進行干燥后研成粉末，然后于450～550℃焙燒后自然冷卻至室溫，即得所述柴油機尾氣碳煙脫除金屬復合氧化物催化劑。

在本發明的一個優選實施方案中，所述第一溶液中，Ce(NO₃)₃和Mn(NO₃)₂的濃度均為0.1～0.3mol/L。

在本發明的一個優選實施方案中，所述第二溶液中，AgNO₃的濃度為0.05～0.2mol/L，氨水的濃度為1～3mol/L。

在本發明的一個優選實施方案中，所述KOH溶液的濃度為1.0～3.0mol/L。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(4)的干燥為真空干燥，干燥溫度為60～120℃，時間為9～12h。

在本發明的一個優選實施方案中，所述焙燒的時間為1～3h。