[发明专利]一种耐硫型氧化催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，尤其属于柴油机氧化催化剂制备技术领域，特别涉及一种低硫氧化的耐硫型柴油机氧化催化剂及其制备。

背景技术

随着空气污染的加重，在我国承诺与欧洲排放法规同步的大前提下，国家今后的机动车尾气排放标准国4、国5、国6标准要求柴油车的尾气排放中CO、HC以及颗粒物（PM）的含量必须显著降低。通过发动机机内净化的途径已无法完全满足法规要求，必然要求加装机外净化装置，即尾气后处理系统，而柴油机尾气氧化催化剂（DOC）等是现阶段解决中轻型柴油车尾气HC、CO以及PM排放的最佳选择。其中DOC可以除去绝大部分的CO、HC以及PM中的可溶性有机物（SOF），由于国内油品的高硫含量极易造成DOC涂层将气态的SO₂氧化成固态的SO₃引起催化器孔道堵塞和PM排放增加，所以开发低硫转化涂层成为DOC应用的关键技术。

耐硫性柴油机氧化催化剂目前已有一定研究，但如何选择各成分的组合来保证HC、CO的转化效率并同时有效的降低2SO₂＋O₂→2SO₃的转化，还有很多问题需要不断努力解决。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种耐硫型柴油机氧化催化剂及其制备方法，本发明要解决的问题是提供一种保证HC、CO的转化效率并同时有效的降低2SO₂＋O₂→2SO₃转化的耐硫型柴油机氧化催化剂及其制备方法。本发明采用创新方法制备的耐硫型柴油机氧化催化剂既能满足HC、CO的转化效率又具有很好的低硫转化和硫耐受性能。

本发明通过以下技术方案实现：

耐硫型氧化催化剂是将贵金属负载在通式为Zr_xTi_1-xO₂化合物上制成；其中，0≤x≤1，贵金属元素的质量百分比含量不大于1.5％。贵金属如铂Pt、钯Pd、铑Rh。

所述化合物优选组成是Zr_0.1Ti_0.9O₂。

所述贵金属优选Pt，Pt的质量百分比含量为1％。

本发明催化剂首先由可溶解的锆盐和钛盐经复分解反应后沉淀制成Zr_xTi_1-xO₂，再负载贵金属制成。

上述耐硫型氧化催化剂制备包括以下步骤：

（1）、按所述催化剂组成比例计量分别称取相应的碳酸锆、二水硫酸氧钛；

（2）、将（1）步骤称取的碳酸锆加浓硝酸溶解，溶解碳酸锆的浓硝酸按质量比为碳酸氧锆的0.35倍，二水硫酸氧钛溶解于去离子水中，二水硫酸氧钛与去离子水的质量比为2～4∶1，再将完全溶解的碳酸锆溶液移入硫酸氧钛溶液中；

（3）、在步骤（2）所得溶液中加入聚乙烯醇，加入量按步骤（2）中金属氧化物与聚乙烯醇的质量比为10：1，搅拌溶解；

（4）、配置质量比1：1氨水-碳酸铵混合溶液为沉淀剂，与步骤（3）制取的溶液并流进行共沉淀，共沉淀时控制pH=9；沉淀完毕后加纯氨水并控制pH=10，调节完毕放置18～24小时；

（5）、将步骤（4）所得沉淀在92℃油或水浴条件下老化6小时；

（6）、将步骤（5）所得沉淀冷却，抽滤、用去离子水洗涤沉淀至pH=6.5～7.5，再加入聚乙烯醇，加入量按金属氧化物和聚乙烯醇的质量比为5：2，沉淀调节成浆液，将所得浆液在80℃水浴2小时后过滤，再加入金属氧化物和去离子水按质量比为1：8～12的去离子水，然后进行喷雾干燥；

（7）、将（6）中喷雾所得粉料于90°C烘焙24小时，预分解550°C焙烧5小时，得到Zr_xTi_1-xO₂白色粉末，然后在Zr_xTi_1-xO₂白色粉末负载贵金属Pt得到Pt/Zr_xTi_1-xO₂。

在工业应用时，将步骤（7）所得的催化剂Pt/Zr_xTi_1-xO₂或Pt/Zr_xTi_1-xO₂与其它需要加入组分的混合物加入粘接剂，制备成浆液，涂覆于载体上，干燥焙烧制得催化剂催化装置。