[發(fā)明專利]一種低溫等離子體條件下高效催化氧化去除炭煙的Ag-Ce-Co復合氧化物及應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110965884.4
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113751022A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 劉詩鑫;趙震;張飛飏;張宇
• 申請（專利權）人: 沈陽師范大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J37/03;B01J37/08;B01D53/62;B01D53/94;F01N3/023;F01N3/035
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 陳暉

本發(fā)明公開了一種低溫等離子體條件下高效催化氧化去除炭煙的Ag?Ce?Co復合氧化物催化劑。由銀、鈰、鈷三種元素組成，復合氧化物催化劑通式為，其中0.6≤x≤0.95，0.05≤y≤0.4，0≤z≤0.35，0.5≤n≤20。所述的催化劑的制備方法，包括以下步驟：室溫下將金屬氧化物材料的前驅體溶液與檸檬酸溶液混合并強力攪拌10?60分鐘，將混合溶液置于水浴中，水浴溫度50?80℃，攪拌直至溶液轉變?yōu)橥该鳚衲z停止；將所得濕凝膠置于100℃烘干12?24小時，轉變?yōu)楦赡z；然后將干凝膠在馬弗爐中空氣氣氛下升溫至400?600℃焙燒，保溫2?4小時。本發(fā)明提供的復合氧化物催化劑工藝成本低，制備簡單，能快速應用在生產(chǎn)中。

技術領域

本發(fā)明公開涉及催化劑與低溫等離子體協(xié)同催化氧化技術應用于大氣污染凈化技術領域，尤其涉及一種低溫等離子體條件下高效催化氧化去除炭煙的Ag-Ce-Co復合氧化物及應用。

背景技術

在我國，隨著機動車保有量逐年快速增大，碳煙顆粒物排放造成的環(huán)境污染問題也日益突出，已成為城市大氣污染物最主要的來源之一，因此，發(fā)動機尾氣排放顆粒物的控制問題已引起世界各國的高度重視，發(fā)動機尾氣排放法規(guī)也變得越來越嚴格，開發(fā)新型尾氣控制技術已引起了人們的高度重視。

利用微顆粒捕集器是減少發(fā)動機尾氣排放炭煙顆粒最主要的尾氣后處理方法。微顆粒捕集器本身只具有過濾捕集功能，隨著使用過程中顆粒物的沉積，發(fā)動機背壓升高導致發(fā)動機性能下降，因此要定期除去碳顆粒恢復捕集器的過濾性能以循環(huán)使用。捕集器再生包括主動和被動再生：主動再生指利用外界能量將排氣溫度提高到顆粒物的起燃溫度使顆粒物氧化燃燒去除；被動再生主要通過利用燃油添加劑或者催化劑降低碳顆粒的起燃溫度至發(fā)動機排氣溫度區(qū)間燃燒去除。炭顆粒連續(xù)再生捕集器(CDPF)是基于微顆粒捕集器耦合了氧化催化轉化器的被動再生碳顆粒捕集裝置，即在微顆粒捕集器表面涂覆催化劑進一步降低碳顆粒燃燒溫度至柴油車尾氣溫度區(qū)間目前，已報道的催化劑已將炭煙起燃溫度降低至180℃左右，但在該溫度條件下的炭煙催化燃燒速率非常低，不能滿足發(fā)動機低溫冷啟動階段的需要。國六排放標準要求炭煙顆粒的排放量低于3mg/km，PN限值低于6.0×1011個/千米。為了控制排放數(shù)量就需要孔徑更小的DPF才能將炭煙顆粒捕集下來，如果不及時將捕集的PM消除就會堵塞DPF，導致背壓升高從而損傷柴油發(fā)動機。為此，在100℃下實現(xiàn)DPF再生才能滿足發(fā)動機的工況要求。然而，已有的催化劑單獨作用無法實現(xiàn)這一目標。