[发明专利]一种Pd/CeBaSi催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种Pd/CeBaSi催化剂及其制备方法。所述催化剂是由SiO₂改性Pd/CeBa制得，所述催化剂中Pd的含量为0.5％。本发明分别采用了共沉淀法、水热法、盐滴碱法和碱滴盐法制备得到Pd/CeBaSi催化剂，其中的共沉淀法制备得到的催化剂具有最大的比表面积、孔容和孔径，有助于反应物分子在其表面的吸附，较大的孔容有利于反应分子的扩散，进而有利于催化反应的进行，制备的Pd/CeBaSi催化剂表面的中强碱性位以及强碱性位有利于甲醇的催化转化和深度氧化，适用于甲醇燃料车尾气的前端净化，将未燃尽的甲醇和由甲醇不完全燃烧产生的中间产物转化为CO₂和H₂O，从而有利于延长汽车后端三效催化剂的使用寿命，同时也有利于尾气的洁净排放。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种Pd/CeBaSi催化剂及其制备方法。

背景技术

汽车作为现代化交通工具，给人们带来了许多便利，然而汽车尾气的大量排放给大气环境造成了严重污染，尤其是对人的身体健康造成了极大的伤害。甲醇属含氧燃料，且在燃烧性能上具有诸多优势，因此可作为汽车的替代燃料。但是由于甲醇汽油车在冷启动或怠速时，气缸内温度较低且氧气浓度不足，易导致甲醇的不完全燃烧而生成醛、酯等含氧中间产物，这些中间产物与未燃烧的甲醇均会进入汽车尾气中并排出，这些物质的排放将加速大气污染。因此有必要开发一种催化剂，应用于甲醇燃料车尾气的净化。

第一代汽车尾气净化催化剂的原理是催化尾气中的一氧化碳和碳氢化合物与氧气反应，生成对空气没有污染的二氧化碳和水，被称为氧化催化剂，由于其对一氧化碳和碳氢化合物起作用也被称为“两效催化剂”。但是，随着环保标准的提高对汽车尾气中的氮氧化合物的排放也提出了新的要求，这时能够同时降低氮氧化合物排放的“三效催化剂”应运而生。“三效催化剂”是目前汽车尾气净化催化剂的主流技术，其主要有堇青石陶瓷载体、涂层材料、助催化剂和活性组分组成，活性组分主要是贵金属Pt、Rh、Pd等，Pd相对其它金属，价廉易得，且具有较高的催化氧化性能，且抗硫中毒性能也高于其他金属催化剂。现有的三效催化剂只能净化尾气中的常规污染物，对甲醇以及甲醇的中间产物净化效果不佳，不能完全实现甲醇的低温深度氧化，同时在使用中还面临受空燃比影响较大、容易失活等问题。因此需要考虑在三效催化剂前端增加一级处理单元—前端催化剂，以实现甲醇的低温深度氧化以及去除甲醇的不完全燃烧产物。

催化剂载体的性能严重影响催化效率和催化剂的使用寿命，良好的催化剂载体应该有较高的机械强度、较好的耐热性、适当的孔隙结构、良好的导热性、较大的比表面积、不与催化剂发生反应和较低的成本等特点。SiO₂化学性质比较稳定，导热性、耐热性好，酸性氧化物，还能对载体表面进行修饰，常用于热效应较大的氧化反应中。如果能够以SiO₂作为载体制备具有较强催化活性的，用于催化净化甲醇燃料车尾气的催化剂将具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种Pd/CeBaSi催化剂及其制备方法，分别采用了共沉淀法、水热法、盐滴碱法和碱滴盐法制备得到Pd/CeBaSi催化剂，其中的共沉淀法制备得到的催化剂具有最大的比表面积、孔容和孔径，有助于反应物分子在其表面的吸附，较大的孔容有利于反应分子的扩散，进而有利于催化反应的进行，制备的Pd/CeBaSi催化剂表面的中强碱性位以及强碱性位有利于甲醇的催化转化和深度氧化。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种Pd/CeBaSi催化剂，所述催化剂是由SiO₂改性Pd/CeBa制得，所述催化剂中Pd的含量为0.5％。

本发明在上述基础上，还公开了上述Pd/CeBaSi催化剂的制备方法，所述制备方法如下：