[发明专利]含有硅藻泥的颗粒过滤器载体材料混合物的制备方法

说明书

本发明涉及一种含有硅藻泥的颗粒过滤器载体材料混合物的制备方法，其特征在于：颗粒过滤器基体材料中含有硅藻泥，并且添加有具有氧化功能的物质，氧化功能的物质以分子筛材料为主体，这里的分子筛材料不是指具有氧化功能的负载型分子筛材料，这里的分子筛材料是空白分子筛材料，无催化剂功能，负载有铜元素，铁元素，稀土元素的单质或者这些元素的阳离子，或者这些元素的氧化物构成的复合材料，铜元素负载量为1%~20%，铁元素负载量为1%~15%，同时负载铜铁元素，铜：铁比例为1:1~2:1;其使用了硅藻泥材料作为基础原料，提高对尾气中有害物质的吸附能力，如对挥发性有机物（VOF）。

技术领域

本发明涉及一种含有硅藻泥的颗粒过滤器载体材料混合物的制备方法，属于柴油机颗粒过滤器及其制造材料和方法，应用于催化剂涂层。

背景技术

与汽油机相比，柴油机经济性好、油耗低，由于其压缩比高，废气排放总量和污染物排放总量均高于汽油机，尤其碳烟颗粒物（PM）含量，是汽油机的40到100倍，因此对于柴油机碳烟颗粒物的净化尤显重要。机动车的尾气排放已经成为城市环境污染的一个主要的污染源。针对机动车的排放法规也已经在逐步加严。

由柴油发动机提供动力的机动车辆排出的尾气中，不仅包括一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx），而且还包括来源于燃料在充分情况下产生的多种组分。所属组分不仅包括碳氢化合物（HC），还有碳烟或是被称为“烟炱”的颗粒污染物。一氧化碳（CO），气态碳氢化合物（HC）以及未充分燃烧的有机物会附着在碳烟颗粒上面，形成所谓的挥发性有机物（VOF）。

通过选择性催化还原（SCR）技术可以将柴油发动机尾气中的氮氧化物（NOx）转化成无害的氮气和水。而挥发性有机组分以及碳烟颗粒可以通过氧化性的催化转化器将其除去。

硅藻泥产品具备独特的“分子筛”结构，具有极强的物理吸附性和离子交换功能，可以有效去除气体中的有害物质。通过对硅藻泥进行改性，可以使硅藻泥具备适合汽车尾气后处理的功能。通常是使用硅藻泥作为集体，负载具有氧化催化活性的催化剂或是具有选择性催化还原活性的催化剂材料。

国内外的研究学者长期以来都在致力于废气中颗粒物（PM）的排放治理工作，通常认为柴油机颗粒物过滤器（DPF）是去除颗粒物的有效手段，但常规DPF需要再生以满足背压要求，其中一种方法是在DPF上涂覆氧化型催化剂来降低微粒燃烧温度，常用催化剂为贵金属催化剂，这种工艺成本较高，并且需要涂覆过程，本发明采用氧化型分子筛催化剂作为DPF再生催化剂，同时利用分子筛理化性质与载体材料相近，可以共同加工、共同烧结的特点，直接制作成具有催化氧化功能的柴油机颗粒捕获器，与常规DPF相比，既降低了成本，又减少了涂覆工艺，经试验验证本发明制作的DPF可满足国5排放标准。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有硅藻泥的颗粒过滤器载体材料混合物的制备方法，其使用了硅藻泥材料作为基础原料，提高对尾气中有害物质的吸附能力，如对挥发性有机物（VOF）。

本发明的技术方案是这样实现的：含有硅藻泥的颗粒过滤器载体材料混合物的制备方法，其特征在于：颗粒过滤器基体材料中含有硅藻泥，并且添加有具有氧化功能的物质，氧化功能的物质以分子筛材料为主体，这里的分子筛材料不是指具有氧化功能的负载型分子筛材料，这里的分子筛材料是空白分子筛材料，无催化剂功能，负载有铜元素，铁元素，稀土元素的单质或者这些元素的阳离子，或者这些元素的氧化物构成的复合材料，铜元素负载量为1%~20%，铁元素负载量为1%~15%，同时负载铜铁元素，铜：铁比例为1:1~2:1;

颗粒过滤器载体材料混合物主要原料为氧化铝30%~50%、二氧化硅10%~30%、氧化镁10%~20%、硅藻泥10%~15%、成孔材料、石墨2%~5%、有机材料1%~5%、聚丙烯酰胺1%~5%、锯末粉、以及具有氧化功能的负载型分子筛材料10%~15%;

颗粒过滤器载体材料混合物的具体制备步骤如下：