[发明专利]抗硫性的BaFe1-xTixO3钙钛矿催化剂及制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗硫性的BaFe_1-xTi_xO₃钙钛矿催化剂及制备和应用，属于BaFe_1-xTi_xO₃钙钛矿催化剂技术。

背景技术

近年来，用于净化汽车尾气污染物氮氧化物(NO_x)的催化剂研究十分活跃。随着环境排放法规的日益严格，为了提高燃油的经济性，减少CO₂排放，稀薄燃烧技术得到了广泛发展。丰田公司首先提出的NO_x储存还原(NSR)技术已经在低硫含量燃料的稀燃发动机车中得到实际应用。常用Pt/Ba-Al-O催化剂，由于贵金属Pt的使用比较昂贵。BaTiO₃钙钛矿有良好的导电性能，是良好的电极材料，而BaFeO_3-x钙钛矿是催化剂储存及抗硫性能的关键组分，Ti掺杂有利于BaFeO₃钙钛矿结构稳定，BaFe_1-xTi_xO₃系钙钛矿催化剂价格低廉、抗烧结性能好、NO_x储存量大，可望取代成本高、高温下易挥发的贵金属Pt、Ag等，其在消除汽车尾气中NO_x领域中的应用还是一个空白。

发明内容

本发明目的是提供一种抗硫性的BaFe_1-xTi_xO₃钙钛矿催化剂及制备和应用，该催化剂用于消除汽车尾气中的氮氧化物性能好，抗硫性能好，其方法过程简单。

本发明是通过下述技术方案加以实现的，一种BaFe_1-xTi_xO₃钙钛矿催化剂，其特征在于，该钙钛矿催化剂的结构式为BaFe_1-xTi_xO₃，式中：X＝0.1～0.3。

上述的BaFe_1-xTi_xO₃钙钛矿催化剂的制备方法，其特征在于包括以下过程：

1.按照Ba∶Fe的摩尔比例1∶0.7～0.9称取Ba(NO₃)₃、Fe(NO₃)₃·9H₂O溶于去离子水中配成0.27～0.30mol/L溶液A，将柠檬酸加入去离子水中配制0.4～0.5mol/L的溶液B，再将乙二胺四乙酸加入去离子水中配制成0.4～0.5mol/L的溶液C，再按照金属阳离子与柠檬酸(CA)和乙二胺四乙酸(EDTA)的摩尔比1∶1～2∶1～2，将溶液A、B、C混合得到溶液D，并采用超声波振动促进其溶解，然后用氨水调节溶液D的pH为6～8，在70～90℃下在水浴中搅拌蒸干至溶胶状态。

2.将步骤1制得的溶胶置于烘箱中在1 10～130℃下进行干燥，将烘干后的前驱体先以5～8℃/min的升温速率升至温度280～350℃焙烧2～4小时，将该前驱体研磨成粉末备用。

3.按Ba∶(Fe+Ti)＝1∶1的化学计量比的将钛酸丁酯溶解于无水乙醇中得到溶液E，在超声处理的同时将溶液E滴加在步骤2的前驱体中，常温静置18～24h；

4.对步骤3制得的样品干燥，然后将其置于流动空气气氛的管式炉中，以4～8℃/min的升温速率升至温度700～800℃焙烧6～8h，冷却至室温得到BaFe_1-xTi_xO₃钙钛矿型催化剂。