[发明专利]同时脱除碳烟颗粒和氮氧化物的铜铈铝催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种同时脱除碳烟颗粒和氮氧化物的铜铈铝催化剂，其特征在于，所述铜铈铝催化剂的通式为CuO-CeO₂-Al₂O₃，其中Cu∶Ce的摩尔比为1∶19～1∶4，(CuO+CeO₂)∶Al₂O₃质量比为9∶1～1∶2。

2.一种同时脱除碳烟颗粒和氮氧化物的铜铈铝催化剂的制备方法，其特征在于，所述铜铈铝催化剂采用溶胶一凝胶法或共沉淀法制备，制备步骤如下：

(1)取适量Cu、Ce的可溶性盐，按摩尔比Cu∶Ce＝1∶19～1∶4混合均匀，配制成离子浓度为1～1.5mol/L的混合水溶液；

(2)溶胶-凝胶法：往步骤1所得的混合溶液中加入络合剂柠檬酸和造孔剂聚乙二醇，聚乙二醇添加量为柠檬酸用量的5～15wt％，搅拌得到溶液；其中柠檬酸的克当量数为所有金属离子的克当量数之和的1.1～1.3倍；

共沉淀法：往步骤1所得的混合溶液中加入适量沉淀剂氨水和氧化剂H₂O₂(Ce³⁺盐时采用，Ce⁴⁺盐时不加双氧水)，其中氨水的添加量以保持最终溶液的pH值＞10为准，H₂O₂添加量相当于亚铈离子摩尔含量的1.2倍，搅拌沉淀，得到悬浊液；

(3)往步骤2所得溶液或悬浊液中加入活性γ-Al₂O₃粉体，按最终产品(CuO+CeO₂)∶Al₂O₃质量比为9∶1～1∶2配比，剧烈搅拌，使γ-Al₂O₃均匀分散在溶液中形成悬浊液；

(4)按溶胶-凝胶法时，对步骤3所得悬浊液在100～120℃进行持续加热搅拌，蒸干，形成凝胶；或按共沉淀法时，对步骤3所得悬浊液停止搅拌，静置24h，倒掉上层清液，抽滤，得到块状沉淀物，水洗2～3次，然后将所得凝胶或沉淀物于120℃烘干成为凝胶固体或沉淀物；

(5)将步骤4得到的凝胶固体或沉淀物捣碎，研磨，在500℃下焙烧3小时，得到催化剂粉体。

3.根据权利要求2所述同时脱除碳烟颗粒和氮氧化物的铜铈铝催化剂的制备方法，其特征在于，所述在步骤(1)的Cu、Ce混合水溶液中，还同时加入Al的可溶性盐，按最终产品(CuO+CeO₂)∶Al₂O₃质量比为9∶1～1∶2的配比与Cu、Ce的可溶性盐混合，省略步骤(3)而其他步骤一样，得到催化剂粉体。

4.根据权利要求2或3所述同时脱除碳烟颗粒和氮氧化物的铜铈铝催化剂的制备方法，其特征在于，所述铜盐为硝酸铜Cu(NO₃)₂·6H₂O，共沉淀法时还可采用硫酸铜CuSO₄·5H₂O或氯化铜CuCl₂·2H₂O。

5.根据权利要求2或3所述同时脱除碳烟颗粒和氮氧化物的铜铈铝催化剂的制备方法，其特征在于，所述铈盐为硝酸亚铈Ce(NO₃)₃·6H₂O或硝酸铈铵Ce(NH₄)₂(NO₃)₆·2H₂O，共沉淀法时还可采用硫酸铈Ce(SO₄)₂·4H₂O或氯化亚铈CeCl₃·7H₂O。

6.根据权利要求2或3所述同时脱除碳烟颗粒和氮氧化物的铜铈铝催化剂的制备方法，其特征在于，所述氧化铝为高比表面γ-Al₂O₃(120～200m²/g)，所述铝盐为硝酸铝Al(NO₃)₃·9H₂O，共沉淀法时还可采用硫酸铝Al₂(SO₄)₃·18H₂O或氯化铝AlCl₃。