[发明专利]一种柴油机尾气碳烟脱除金属复合氧化物催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种柴油机尾气碳烟脱除金属复合氧化物催化剂及其制备方法，其结构通式为Ag‑Mn_xCe_1‑xO_y，其中x＝0.05～0.5。本发明粒径小，混合均匀，比表面积大，起燃温度低，催化活性好，价格便宜，制备方法及合成工艺操作简单，具有优良的工业应用前景。

技术领域

本发明属于催化剂材料技术领域，具体涉及一种柴油机尾气碳烟脱除金属复合氧化物催化剂及其制备方法。

背景技术

柴油机广泛应用于大、中型载重货车以及船舶上。传统上，柴油发动机由于较笨重，升功率指标不如汽油机(转速较低)，噪声、振动较高，炭烟颗粒(PM)排放比较严重，一直以来很少受到轿车的青睐。柴油机排放的尾气中含有相当比例的CO、NO_x、未燃尽有机碳氢化合物(HC)和碳烟颗粒(PM)，故对大气环境和人类健康造成了极大的负面影响。由于碳烟颗粒燃点较高，尾气中的碳烟必须在高于600℃时才能充分燃烧。

近年来，涂覆有催化剂的原位再生碳烟颗粒过滤系统吸引了广泛关注。常用的Pt、Rh、Pd等贵金属基催化剂受限于其昂贵的造价而难以推广；而Ag基催化剂由于活性高，经济性相对较好，但负载量一般较高，目前仍未能实现大面积工业化应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种柴油机尾气碳烟脱除金属复合氧化物催化剂。

本发明的另一目的在于提供上述柴油机尾气碳烟脱除金属复合氧化物催化剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种柴油机尾气碳烟脱除金属复合氧化物催化剂，其结构通式为Ag-Mn_xCe_1-xO_y，其中x＝0.05～0.5。

上述柴油机尾气碳烟脱除金属复合氧化物催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照所述结构通式称取如下原料组分Ce(NO₃)₃·6H₂O，AgNO₃，Mn(NO₃)₂，KOH和氨水；

(2)将Ce(NO₃)₃·6H₂O、Mn(NO₃)₂和去离子水混合制成第一溶液，将AgNO₃和氨水混合制成第二溶液，将KOH和去离子水混合制成KOH溶液；

(3)将第一溶液和第二溶液以相同的速度缓慢滴入KOH溶液中，同时搅拌并得到均匀的沉淀；

(4)将上述沉淀进行干燥后研成粉末，然后于450～550℃焙烧后自然冷却至室温，即得所述柴油机尾气碳烟脱除金属复合氧化物催化剂。

在本发明的一个优选实施方案中，所述第一溶液中，Ce(NO₃)₃和Mn(NO₃)₂的浓度均为0.1～0.3mol/L。

在本发明的一个优选实施方案中，所述第二溶液中，AgNO₃的浓度为0.05～0.2mol/L，氨水的浓度为1～3mol/L。

在本发明的一个优选实施方案中，所述KOH溶液的浓度为1.0～3.0mol/L。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(4)的干燥为真空干燥，干燥温度为60～120℃，时间为9～12h。

在本发明的一个优选实施方案中，所述焙烧的时间为1～3h。