[发明专利]一种基于沉积沉淀法制备氨氧化催化剂的方法

说明书

本发明公开了一种基于沉积沉淀法制备氨氧化催化剂的方法。按照如下步骤进行：首先将金属氧化物载体置于管式炉中，在还原气氛中热处理2‑4h，获得缺陷载体，将其分散到去离子水中；然后，加入碳酸铵溶液碱化；将贵金属前驱体溶于去离子水中，滴入上述混合溶液中；将混合溶液在室温下老化1‑2h，再进行离心洗涤；然后置于烘箱中持续干燥10‑12h；最后将干燥后的催化剂置于管式炉中，在还原气氛中热处理2‑4h，得到沉积沉淀法制备的氨氧化催化剂。本发明制备的氨氧化催化剂，能够在350～400℃内达到90％以上的催化效率，并且表现出相对较好的N₂选择性，能够用于柴油车尾气的氨氧化。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种基于沉积沉淀法制备氨氧化催化剂的方法。

背景技术

随着我国经济持续飞速发展，机动车人均保有量在不断增加，移动源导致的大气污染问题也更加严重。氮氧化物(NO_x)是主要的大气污染物之一，仅占机动车保有量9.1％的柴油车，排放的NO_x约占汽车排放总量的80％以上。针对柴油车尾气NO_x，目前多采用NH₃-SCR技术进行治理，其在实际应用中需要加入过量的尿素以实现较高的NO转化率，NH₃/NO的比值小于1(≈0.90–0.95)，因此会造成未反应的氨(NH₃)的泄露现象。为了解决大气环境NO_x污染问题，各国的柴油车尾气排放标准也更为严格。将于2021年在全国范围内实施的《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(简称国Ⅵ)数据表明，重型柴油机NO_x排放限值要求相比国Ⅴ加严了70％。为满足日趋严格的柴油车NO_x排放标准，应用NH₃-SCR技术则会投加更多尿素产生NH₃来还原NO_x，因此未反应的逃逸NH₃量也越来越多。同时，国Ⅵ标准首次将NH₃纳入排放限值范围(10ppm)。因此，控制柴油车尾气NH₃排放成为打赢“蓝天保卫战”的重要任务。

对于重型柴油车而言，其尾气处理多倾向采用EGR+DOC+DPF+SCR的组合后处理系统。为解决SCR催化剂产生的NH₃泄露问题，一般在SCR装置下游安装ASC(Ammonia SlipCatalyst)催化装置，利用氨选择性催化氧化技术(NH₃-SCO)对逃逸NH₃进行治理，其核心在于NH₃-SCO催化剂的设计。柴油车尾气中逃逸NH₃含量较低，所需ASC催化剂体积小，则相较于SCR催化剂空速更大。同时，尾气中也存在较高浓度的O₂和水蒸气。柴油车冷启动阶段尾气温度200℃，CDPF设备的出现降低了对催化剂热稳定性的要求，但目前仍需被动再生辅助，尾气温度可达600℃以上。目前，新型的NH₃-SCO催化剂的设计面临以下挑战：1)NH₃具有较低的起燃温度(300℃)下，无需外部加热；2)将低浓度NH₃(500ppm)选择性转化为N₂；3)在高浓度水蒸气下的足够稳定性；因此，研发具有低温活性好、温度窗口宽、N₂选择性高及稳定性优异的NH₃-SCO催化剂是柴油机尾气NH3处理的研究方向。

目前，单一贵金属组分易发生团聚和烧结等使催化剂失活，且价格昂贵。过渡金属类催化剂虽然价格低廉，但低温活性较差，温度窗口窄。分子筛类催化剂N₂选择性优异，但低温活性和水热稳定性有待提高。同时满足低温高活性，高N₂选择性，水热稳定性优异的催化剂尚未找到，因此，探究用于柴油车尾气的催化剂的制备方法及其氨氧化性能具有很大的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于浸渍法制备氨氧化催化剂的方法。

一种基于沉积沉淀法制备氨氧化催化剂的方法，按照如下步骤进行：