[发明专利]Sm位点掺杂的钐锰莫来石和以其为助剂的催化剂及制备方法

说明书

本发提供提供Sm位点掺杂的钐锰莫来石和以其为助剂的催化剂及制备方法。所述Sm位点掺杂的钐锰莫来石，为Sm位点掺杂了钇、钡、钴、铈、镁元素中的至少一种的钐锰莫来石。所述催化剂以高稳定的莫来石助剂作为多活性中心能够活化NO和O₂，从而实现高温催化剂的耐水热老化性能。Sm位点掺杂的钐锰莫来石通过将Sm(NO₃)₃·6H₂O、B盐(掺杂元素对应的盐)、Mn(CH₃CO₂)₂·4H₂O和KMnO₄溶于去离子水中，在150～250℃下水热处理12～24h，再经过滤、干燥，焙烧得到。本发明通过添加Sm位点掺杂的莫来石助剂提高催化剂抗烧结能力，制备出水热稳定的DOC催化剂，解决DOC催化剂的水热老化后活性严重下降的问题。

技术领域

本发明属于机动车尾气处理催化剂研究制备技术领域，特别涉及掺杂莫来石应用于铂基柴油车氧化型催化剂。

背景技术

柴油车氧化型催化剂是国六柴油车尾气后处理催化系统中的主要催化单元之一，该单元不仅需要氧化尾气中的HC，CO和SOF，还需要氧化NO为NO₂，协助下游的CDPF被动再生和SCR的快速反应，同时还需要氧化燃油，提升尾气温度，协助下游CDPF的主动再生。国六法规要求低污染物限值(NOx：0.4g/KWh)和高耐久里程(70万公里)，而且最新采用的世界统一测试循环(WHTC)中排放温度低(200℃以下)，并且后处理国六技术路线基本为DOC+CDPF+SCR/ASC的被动+主动再生路线。主动再生过程中，DOC需起燃燃油至600℃左右，DOC的床层温度可以高达650℃以上，DPF床温可达700℃以上，DPF出口温度可达650℃以上，SCR的入口温度可达650℃以上。因此要求国六柴油车氧化型催化剂具有低温高活性、高NO氧化性能和高水热稳定性。

在以上国六法规要求中，DOC催化剂需具有很好的低温氧化性能和耐高温能力，避免高温失活。催化剂高温失活一般有两种原因，一是催化材料结构塌陷导致贵金属被包裹和有效吸附位减少，二是贵金属高温烧结导致活性位减少。

为提高催化剂的耐高温水热稳定性，一是提高催化材料的结构稳定性，选择结构稳定的催化材料，二是充分利用贵金属的Pt、Pd之间的相互协同作用，提高高温稳定性，三是引入热稳定性的助剂，阻止贵金属高温烧结。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的问题，提供Sm位点掺杂的钐锰莫来石和以其为助剂的催化剂及制备方法，通过添加Sm位点掺杂的莫来石助剂提高催化剂抗烧结能力，制备水热稳定的DOC催化剂，解决DOC催化剂的水热老化后活性严重下降的问题。

本说明书中，各英文缩写含义如下：

SCR:Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原；

DOC:Diesel oxidation catalyst，柴油氧化型催化剂；

DPF:Diesel Particulate Filter，柴油颗粒过滤器；

DPF:Diesel Particulate Filter，柴油颗粒过滤器；

ASC:ammonia slip catalyst，氨泄漏催化剂；

SmMn₂O₅：钐锰莫来石

CO：一氧化碳；

HC：碳氢化合物；

NO_x：氮氧化合物；

PM:particulate matter，颗粒物；