[发明专利]柴油车用钒钨钛氧化物负载纤维的整体式催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种柴油车用钒钨钛氧化物负载纤维的整体式催化剂，其特征在于，包括纤维载体以及嵌入在所述纤维载体内部且在所述纤维载体的表面上均匀分布的钒钨钛氧化物催化剂层，其中所述纤维载体由波纹状的瓦楞耐火纤维纸和平面状的耐火纤维纸相互粘结复合而成，其中所述波纹状的瓦楞耐火纤维纸由所述平面状的耐火纤维纸加工而得到，其中按所述钒钨钛氧化物催化剂层的质量百分比计，所述钒钨钛氧化物催化剂层包括0.6wt％-7wt％的V₂O₅、2.4wt％-15wt％的WO₃和68wt％-97wt％的TiO₂复合氧化物。

2.如权利要求1所述的柴油车用钒钨钛氧化物负载纤维的整体式催化剂，其特征在于，所述平面状的耐火纤维纸的材质为耐高温纤维，所述耐高温纤维包括陶瓷纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、高硅氧纤维、石英纤维和莫来石纤维中的一种或任意几种；所述TiO₂复合氧化物为(70-100)wt％TiO₂-(0-15)wt％WO₃-(0-15)wt％SiO₂，其中TiO₂的含量不为100wt％，且WO₃和SiO₂的含量不同时为零。

3.如权利要求1所述的柴油车用钒钨钛氧化物负载纤维的整体式催化剂，其特征在于，所述纤维载体的密度为80-120g/L，且所述钒钨钛氧化物催化剂层的涂覆量为150-350g/L。

4.一种如权利要求1至3任一项所述的柴油车用钒钨钛氧化物负载纤维的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：制备涂覆浆液和纤维载体，其中配置一定质量分数的草酸溶液，先加入钒源，待所述钒源溶解后加入钨源，在搅拌至所述钨源完全溶解后最后加入钛源搅拌混合形成反应溶液，升高所述反应溶液的温度，搅拌并进行反应，然后添加助剂得到涂覆浆液，再调节所述涂覆浆液的pH值和固含量；

步骤S2：将所述涂覆浆液通过真空涂覆机涂覆在纤维载体上，保持1-10min，并真空吹扫、热风干燥，重复涂覆-吹扫-热风干燥至设计的涂覆量；

步骤S3：将涂有所述涂覆浆液的所述纤维载体经干燥后进行焙烧，得到柴油车用钒钨钛氧化物负载纤维的整体式催化剂。

5.如权利要求4所述的柴油车用钒钨钛氧化物负载纤维的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1种制备纤维载体具体包括以下步骤：将包括波纹状的瓦楞耐火纤维纸和平面状的耐火纤维纸粘结复合在一起，从而制得催化剂单元的载体，其中所述波纹状的瓦楞耐火纤维纸和所述平面状的耐火纤维纸相互粘结复合而形成供所述涂覆浆液和气流通过的孔道，其中所述波纹状的瓦楞耐火纤维纸由所述平面状的耐火纤维纸加工而得到。

6.如权利要求4所述的柴油车用钒钨钛氧化物负载纤维的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述钒源选自钒的氧化物、无机盐和有机盐中的一种或多种的组合；所述钨源选自钨的氧化物、无机盐和有机盐中的一种或多种的组合；所述钛源选自含钛-钨氧化物、含钛-钨-硅氧化物、含钛-硅氧化物中的一种或多种的组合；且所述步骤S1中所述草酸溶液中的草酸与所述钒源中的钒的摩尔比为1-5。

7.根据权利要求6所述的柴油车用钒钨钛氧化物负载纤维的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述钒源选自偏钒酸铵、草酸氧钒和硫酸氧钒中的一种或者多种的组合；且所述钨源选自偏钨酸铵、氧化钨和钨酸铵中的一种或多种的组合。

8.如权利要求4所述的柴油车用钒钨钛氧化物负载纤维的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述反应溶液的温度升高至40-90℃；所述反应的时间为2-8h；所述涂覆浆液的pH值调节到1-5；所述涂覆浆液的固含量调节到20-50wt％。