[发明专利]一种被动氮氧化合物吸附催化剂及其制备方法

说明书

本申请涉及汽车尾气处理技术领域，特别涉及一种被动氮氧化合物吸附催化剂及其制备方法。本申请提供的制备方法包括以下步骤：S101，将硅源和铝源加入碱溶液中混合搅拌，之后加入铈源进行加热反应，反应完成后，冷却至室温，得到晶体化合物；S102，对晶体化合物进行离心洗涤，之后干燥，得到铈掺杂分子筛；S103，利用化学气相沉积法将钯盐中的钯沉积在铈掺杂分子筛中，即得到被动氮氧化合物吸附催化剂。本申请提供的制备方法通过单原子催化技术得到高效的被动氮氧化合物吸附催化剂，该吸附催化剂具有较低的NO_X储存温度和较高的NO_X储存容量。

技术领域

本申请涉及汽车尾气处理技术领域，特别涉及一种被动氮氧化合物吸附催化剂及其制备方法。

背景技术

工厂废气和机动车尾气中含有的氮氧化物是主要的大气污染物之一，氮氧化物对环境造成的危害日益显著。其中，柴油车尾气氮氧化物(NO_x)污染已经成为大气污染中最突出的问题之一。在移动源脱硝中，氨气选择性催化还原技术(NH₃-SCR)是目前应用最多、技术最成熟的烟气脱硝技术之一。SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原技术)是针对柴油车尾气排放中NO_x的一项处理工艺，其处理原理为在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，把尾气中的NO_x还原成N₂和H₂O，催化剂有贵金属和非贵金属两类，该处理工艺具有不产生副产物、不形成二次污染、装置结构简单、脱除效率高(可达90％以上)、运行可靠、便于维护等优点。然而SCR技术无法解决在低温阶段(通常200℃)的NO_x排放问题。

一种被动氮氧化合物吸附(PNA)技术应运而生，该技术采用被动式氮氧吸附器临时储存NO_X，在氮氧吸附器加热至其操作温度(转化率达到最大速率50％时的温度)之后，储存的气体被释放且随后被氮氧吸附器中的吸附催化剂分解。然而，大型发动机(大于2.5L)比小型发动机(小于2L)的运行温度更低，如果进行多次连续短行程，氮氧吸附器可能不会达到操作温度，吸附催化剂可能变得饱和，从而导致污染物释放到环境中。另外，由于吸附催化剂在氮氧吸附器的前端，吸附催化剂先被加热，而氮氧吸附器有可能尚未加热到其操作温度，吸附催化剂会由于温度过高而失效。

因此，有必要开发一种具有高反应活性和选择性的新型低温催化剂。

发明内容

本申请实施例提供一种被动氮氧化合物吸附催化剂的制备方法，以解决相关技术中吸附催化剂易发生饱和以及由于温度过高而失效的问题。

第一方面，本申请提供了一种被动氮氧化合物吸附催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤S101，将硅源和铝源加入碱溶液中混合搅拌，之后加入铈源进行加热反应，反应完成后，冷却至室温，得到晶体化合物；

步骤S102，对晶体化合物进行离心洗涤，之后干燥，得到铈掺杂分子筛；

步骤S103，利用化学气相沉积法将钯盐中的钯沉积在铈掺杂分子筛中，即得到被动氮氧化合物吸附催化剂。

一些实施例中，硅源选用硅酸钠、硅胶或二氧化硅中的任一种或多种的混合物。

一些实施例中，铝源选用氢氧化铝。

一些实施例中，硅源中硅元素与铝源中铝元素的质量比为3～8：1～5。一些优选实施例中，硅源中硅元素与铝源中铝元素的质量比为5:3。

一些实施例中，碱溶液选用氢氧化钠或氢氧化钾，碱溶液的pH值为8。一些优选实施例中，碱溶液选用氢氧化钠。

一些实施例中，铈源选用氧化铈。

一些实施例中，铈源中铈元素的加入量为硅源中硅元素和铝源中铝元素的质量总和的10％～40％。