[发明专利]汽车尾气氧化氮净化用催化剂

说明书

本发明属环保用产品。

随着交通运输业的发展，汽车尾气已成为主要的大气污染源。汽车尾气中的主要污染物之一为NOx。它不仅能给人类带来各种呼吸系统和神经系统的疾病，甚至造成死亡，而且亦是造成光化学烟雾、酸雨。危害整个生态环境的元凶之一。因此，控制汽车尾气的NOx污染已成了世界各国面临的一个越来越严峻的任务。目前主要采用：排烟再循环、稀薄燃烧、燃料及内燃机结构的改进及尾气的催化去除等技术。其中尾气的催化去除技术在世界范围内应用最为广泛。目前以铂、铑、钯等贵金属为主要成分的催化剂，虽对NO,HC、CO具有良好的去除效果，但由于其存在价格昂贵、资源匮乏，抗硫中毒性能差等问题，故近年来，人们广泛地开展了对非贵金属催化剂的研究。

目前用作催化剂的非贵金属主要为过渡族金属(如Fe、Ni等)，个别非过渡族金属(如Cu、Pb等)及稀土元素(如La、Ce等)的金属及氧化物或它们的复合氧化物。在控制汽车尾气的污染上非贵金属催化剂主要有：Ni/SiO₂、Cu/TiO₂、Cu-ZSM-5、Co-ZSM-5、CuO/Al₂O₃、钙钛矿型复合金属氧化物：LaMO₃(M:Mn、Fe或Co等)、Cu-Cr-Ox/Al₂O₃以及RE-Mn-Pb-Cu-Cr-A-Ox/Al₂O₃这样的多组复合氧化物催化剂(见Francisco Serverino,etal:Journ.of Cata1.12,172-179,1986及杨汉培等；环境科学，13.2,41-43,1992)。其中尤以钙钛矿型复合金属氧化物催化剂RE-Mn-Pb-Cu-Cr-A-Ox/Al₂O₃催化活性、抗SO₂中毒、抗积炭性为好。但此种催化剂因其采用溶液多步浸取制备。工艺复杂。成本高。并且其抗SO₂中毒、抗积炭性能还随时间延续而有下降。

本发明的目的在于寻求一种资源丰富、工艺简单、催化活性好，尤其是抗SO₂中毒、抗积炭性能好的而稳定，以便于推广应用于汽车尾气NOx净化的催化剂。

发明人在反复考察、试验各种单元金属氧化物及复合氧化物对NO/CO反应的催化性能基础上，得到一种以Fe₂O₃为载体，以RE(稀土)、Ni、Co、C₂为活性组分的新型复合金属氧化物催化剂RE-Ni-Co-Cu-Ox/Fe₂O₃(WCX-1)，其制备系将活性组份与载体在高温下直接焙烧，不仅工艺简单，其粒子强度、脱除NOx反应的催化活性俱佳，且抗硫中毒，抗积炭性好而稳定。本发明的配方及制备条件如表1：(表中为重量％；另外，(Co,Cu)Ox表示Co₂O₃和CuO的总和)