[发明专利]同时消除柴油车尾气中氮氧化物和碳烟的钙钛矿型催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种同时消除柴油车尾气中氮氧化物和碳烟颗粒的钙钛矿型催化剂，其特征是分子式为La_0.9M_0.1NiO₃，其中M＝La、Li、Na、K或Rb。

2.权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征是步骤如下：

1)硝酸镧、硝酸镍和硝酸盐按摩尔比为0.9∶1∶0.1混合后溶于100～300ml去离子水中，按柠檬酸与La³⁺和Ni²⁺摩尔比为1～1.5向上述溶液中加入柠檬酸，形成La³⁺，Ni²⁺和碱金属离子的溶液；其中所述的硝酸盐为硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾或硝酸铷；

2)将步骤1中所得溶液在70～90℃水浴中加热搅拌，澄清溶液逐渐变为溶胶，最后转变为凝胶；

3)步骤2中得到的凝胶在空气中100～140℃干燥10～20h，得到蓬松的固体；

4)将步骤3中的蓬松固体研碎，将得到的固体粉末在空气中150～250℃加热0.4～0.6h；

5)然后将步骤4中得到的固体移入马弗炉中焙烧，先在350～450℃下焙烧1～3h，继续升温至650～850℃，煅烧3～6h，制得最终产品La_0.9M_0.1NiO₃。

3.权利要求1所述的催化剂用于同时消除氮氧化物和碳烟颗粒的方法，其特征在于包含以下步骤：

1)将钙钛矿型催化剂与碳烟颗粒按照质量比为20∶1充分混合后，得到催化剂与碳烟的混合物；取10mg混合物在氮氧化物气氛中，其中氮氧化物气氛的组成为：500ppm NO，10vol.％O₂，其余为N₂，气体流速100ml·min^-1，当温度在300～450℃进行加热时，混合物中的碳烟颗粒得以燃烧；

2)将钙钛矿型催化剂与碳烟混合后，取0.3g填充在内径为8mm的连续流动石英管式固定床反应器上，通入氮氧化物气氛，其中氮氧化物气氛的组成为：500ppm NO，10vol.％O₂，其余为N₂，气体流速为120ml·min^-1，空速为36,000h^-1，在100～700℃加热范围内，消除氮氧化物。