[发明专利]具有良好碳烟起燃性能的催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有良好碳烟起燃性能的催化剂，在壁流式整体蜂窝载体上涂覆有催化剂涂层，催化剂涂层的涂覆量为20~45g/L，在催化剂涂层由CeO₂、MnO₂、K₂O、贵金属Pt和贵金属Pd构成，且CeO₂、MnO₂、K₂O、贵金属Pt和贵金属Pd的重量比为（5~10）:（3.6~6）:（10.5~17.5）:（0~0.1）:（0~0.05）。该催化剂平衡点温度为270~285℃，性能优异。所使用的Ce、Mn原材料分布广泛，易于获取，且具有氧化性能的过渡金属Ce、Mn的使用节省了贵金属的使用量，降低了催化剂成本；该催化剂制备方法简单可控，重复性好。

技术领域

本发明公开了一种具有良好碳烟起燃性能的催化剂，本发明还公开了一种具有良好碳烟起燃性能的催化剂的制备方法，本发明属于催化剂制备技术领域。

背景技术

大气颗粒物所产生的危害主要来自于细颗粒物和超细颗粒物，而细颗粒物与超细颗粒物又大多来自于机动车排放。随着国内法规对降低颗粒物要求的不断提高，在柴油机使用中加装DPF已经成为一项必然的措施。DPF催化再生和连续再生技术是使用过程中的关键技术。

碳烟通过柴油颗粒补集器为纯物理补集，包括97％的饼层补集与3％的深床补集。碳烟起燃是一个气-固-固反应体系，在该反应体系中，接触环境是良好碳烟燃烧的关键因素。传统制备贵金属催化剂采用贵金属直接浸渍的方法，但是贵金属直接浸渍会出现贵金属颗粒分布不均一，不可控等问题，在高温条件下很容易出现铂颗粒团聚活性下降。

发明内容

本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种能改善碳烟与催化剂涂层接触环境的具有良好碳烟起燃性能的催化剂。

本发明的另一目的是提供一种具有良好碳烟起燃性能的催化剂的制备方法。

按照本发明提供的技术方案，所述具有良好碳烟起燃性能的催化剂，在壁流式整体蜂窝载体上涂覆有催化剂涂层，催化剂涂层的涂覆量为20～45g/L，在催化剂涂层由CeO₂、MnO₂、K₂O、贵金属Pt和贵金属Pd构成，且CeO₂、MnO₂、K₂O、贵金属Pt和贵金属Pd的重量比为(5～10):(3.6～6):(10.5～17.5):(0～0.1):(0～0.05)。

作为优选：所述壁流式整体蜂窝载体的材质为钛酸铝材质、堇青石材质或者碳化硅材质。

一种具有良好碳烟起燃性能的催化剂的制备方法包括以下步骤：

a、称取KOH并使用去离子水配制成溶液，待用；

b、称取Ce(NO₃)₃·6H₂O溶于去离子水中，搅拌0.5～2h；

c、称取Mn(NO₃)₂溶液，与步骤b中配制的溶液混合，继续搅拌0.5～2h，待用；

d、称取硝酸铂溶液，用滴管缓慢滴加到步骤c配制的混合溶液中；然后再称取硝酸钯溶液，滴加到上述溶液中，继续搅拌3～5h，得到前驱体混合溶液，待用；

e、称取步骤a配制的KOH溶液，缓慢滴加到步骤d配制的前驱体混合溶液中，继续搅拌8～12h，得到胶体状前驱体催化剂浆料；

f、按照20～45g/L涂覆量，将步骤e制得的催化剂浆料定量涂覆到壁流式整体蜂窝载体上；将涂覆有催化剂浆料的壁流式整体蜂窝载体在150～170℃的温度条件下烘干12～15h，然后在500～600℃的温度条件下焙烧3～4小时，得到具有良好碳烟起燃性能的催化剂。