[发明专利]一种金属掺杂钯分子筛催化剂及其制备方法、应用

说明书

本申请涉及汽车尾气处理技术领域，特别涉及一种金属掺杂钯分子筛催化剂及其制备方法、应用。本申请提供的金属掺杂钯分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤：将分子筛和第一金属盐置于等离子体设备的腔体中，边旋转混合边抽真空，之后通入载气继续旋转混合，得到第一混合物；所述第一金属盐选用钯盐；向所述第一混合物中加入第二金属盐，旋转混合、抽真空，通入载气后继续旋转混合，得到第二混合物；对所述第二混合物进行煅烧，即得到金属掺杂钯分子筛催化剂。利用本申请提供的制备方法得到的分子筛催化剂颗粒分布均匀、催化性能优异。

技术领域

本申请涉及汽车尾气处理技术领域，特别涉及一种金属掺杂钯分子筛催化剂及其制备方法、应用。

背景技术

柴油机燃烧排放的氮氧化物NO_x会对人体健康和环境造成不利影响，随着国家排放法规的日益加严，减少氮氧化物NO_x的排放成为一个重要的社会问题。

目前，选择性催化还原SCR和NO_x储存还原NSR技术已经被成功用于减少柴油车氮氧化物NO_x的排放。在工作温度达到200℃以上时，选择性催化还原SCR和NO_x储存还原NSR技术均可以有效地还原NO_x。然而，在车辆运行的冷启动期间，排气温度远低于200℃，此时，NSR催化剂不能将NO氧化成NO₂，尿素不能在SCR系统中完全分解成NH₃以转化NO_x，导致选择性催化还原SCR和NO_x储存还原NSR技术失效。

为了解决上述两种技术在车辆运行的冷启动期间失效的问题，研究者开发出了被动式NOx吸附器PNA，常用的被动式NOx吸附器PNA的吸附材料主要有两类：(1)贵金属负载型稀土氧化物；(2)贵金属负载的分子筛材料，其中以Pd负载的分子筛催化剂应用较为广泛，制备吸附材料的方法主要有浸渍法和离子交换法，浸渍法存在交换不完全、催化剂颗粒分布不均、催化性能差的缺点；离子交换法存在周期较长、步骤繁琐的缺点。

基于以上分析，提供一种能够制备出颗粒分布均匀、催化性能优异的分子筛催化剂的方法十分重要。

发明内容

本申请实施例提供一种金属掺杂钯分子筛催化剂的制备方法，利用该制备方法得到的分子筛催化剂颗粒分布均匀、催化性能优异。

第一方面，本申请实施例提供了一种金属掺杂钯分子筛催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤S101，将分子筛和第一金属盐置于等离子体设备的腔体中，边旋转混合边抽真空，之后通入载气继续旋转混合，得到第一混合物；所述第一金属盐选用钯盐；

步骤S102，向第一混合物中加入第二金属盐，旋转混合、抽真空，通入载气后继续旋转混合，得到第二混合物；

步骤S103，对第二混合物进行煅烧，即得到金属掺杂钯分子筛催化剂。

一些实施例中，步骤S101中，分子筛选用SAPO-18分子筛。

一些实施例中，步骤S101中，钯盐选用氯化钯。

一些实施例中，步骤S101和S102中，载气选用氩气和氧气的混合物，载气的流量为600mL/min；载气不会破坏载体分子筛的结构，氧等离子体可以使分子筛的表面活化，氩等离子体在分子筛表面产生刻蚀作用，使颗粒表面变“粗糙”，形成微细坑洼、沟壑、增大了比表面积。

一些实施例中，第二金属盐选用铬(Cr)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、钡(Ba)、钴(Co)、锰(Mn)、锡(Sn)等中任一种或几种金属的氯盐或硝酸盐。

一些实施例中，步骤S103中，煅烧的温度为450-650℃。

一些实施例中，金属掺杂钯分子筛催化剂中，钯含量与分子筛的质量比为0.5％-2％：1。