[发明专利]一种净化柴油机尾气的SCR‑AOC组合催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种净化柴油机尾气的SCR-AOC组合催化剂及其制备方法，属于催化剂制备技术领域。

背景技术

柴油发动机排放的污染物中含有氮氧化物（NO_x），颗粒物（PM）以及未完全燃烧的一氧化碳（CO）和烃类（HC）。NOx主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂）。众所周知，NO_x是形成光化学烟雾和酸雨的化合物之一，从而引发一系列健康和环境问题。因此，需要将NO_x还原为N₂并且不生成其它有毒有害物质，才能消除机动车尾气中的NOx对人类和环境的不利影响。

选择性催化还原技术（SCR）是在富氧条件下使用还原剂（例如H₂、HC、NH₃/尿素）将NOx选择性还原为N₂和H₂O，是柴油车尾气中NOx催化脱除的首选技术。NH₃-SCR反应活性较高，而且其活性窗口也相对较高。目前，NH₃-SCR技术已成功应用于柴油车尾气净化中，并且能够满足欧Ⅵ机动车尾气NO_x排放标准。NO_x与NH₃在SCR催化剂上发生的主要反应是：

4NH₃ + 4NO + O₂ → 4N₂ + 6H₂O

2NH₃ + NO + NO₂ → 2N₂ + 3H₂O

4NH₃ + 3NO₂ → 3.5N₂ + 6H₂O

4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O

为了获得最大的NOx转化率，必须向气氛中加入高于化学计量的NH₃，但是未反应的氨气会造成二次污染，这一现象通常被称作“氨泄漏”。另外，氨（特别是其水溶液）具有腐蚀性，氨水在排气系统下游冷凝能生成腐蚀性混合物，损坏排气系统。因此，最好在NH₃通过排气管前将其消除，为了将过量的NH₃转化为N₂，达到减小氨泄漏的目的，许多商业排气系统在SCR催化剂下游安装了氨氧化催化剂（AMOx），也称作氨泄漏催化剂（AOC）。

因此，研发一种催化剂制品能够通过SCR消除NOx，同时将过量的NH₃选择性氧化为N₂，选择性氨氧化催化剂需要在较宽的温度范围具有足够高的NH₃转化率，并且产生最少的氮氧化物是本领域的研究重点。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供了一种净化柴油机尾气的SCR-AOC组合催化剂及其制备方法，制备得到的催化剂能够消除柴油机尾气中的NOx并减少氨逃逸。

本发明采用如下技术方案：一种净化柴油机尾气的SCR-AOC组合催化剂，包括载体，所述载体上涂覆有AOC底涂层和SCR上涂层；

所述AOC底涂层的涂覆量为50-150g/L，所述AOC底涂层包括铂族贵金属、耐火氧化物和第一分子筛；其中铂族贵金属的涂覆量为0.01-1g/L，所述耐火氧化物为AOC底涂层质量的60%-99%，所述第一分子筛为AOC底涂层质量的1%-40%；

所述SCR上涂层的涂覆量为100-300g/L，所述SCR上涂层包括含铜的第二分子筛，其中铜的质量分数为0.1%-8%。

所述铂族贵金属为贵金属铂和/或钯，铂钯的质量比为1:0-1。

所述载体为堇青石蜂窝陶瓷或铁铬铝金属蜂窝，所述载体的孔密度为100-600目/平方英寸。

所述耐火氧化物为氧化铝、氧化镁、二氧化硅、二氧化钛、氧化铜、氧化锆、二氧化铈中的一种或几种的混合物。

所述述第一分子筛为Y型分子筛、ZSM-5分子筛、β分子筛、SAPO-34分子筛或SSZ-13分子筛中的一种。

所述第二分子筛为Cu/SAPO-34分子筛或Cu/SSZ-13分子筛。

所述的净化柴油机尾气的SCR-AOC组合催化剂的制备方法，包括如下步骤：