[发明专利]柴油碳烟净化用三维有序大孔铈基氧化物担载金的催化剂

权利要求书

1.一种柴油车排放碳烟颗粒物燃烧用氧化催化剂，其是以含有一种或两种以上的稀土金属元素且具有三维有序大孔结构的简单金属氧化物或者复合金属氧化物作为载体担载贵金属活性组分得到的，其中，所述复合金属氧化物为Ce基固溶体型复合金属氧化物，所述贵金属活性组分为金，并且，所述载体中的大孔的平均孔径为50nm-1μm。

2.如权利要求1所述的氧化催化剂，其中，所述简单金属氧化物的化学组成为M_aO_b，式中，M为金属元素中的任意一种。

3.如权利要求1所述的氧化催化剂，其中，所述复合金属氧化物的化学组成为Ce_1-mZr_mO₂或Ce_1-m-nZr_mPr_nO₂，式中，m＝0-0.99，n＝0-0.99，并且，m+n＜1。

4.权利要求1-3任一项所述的氧化催化剂的制备方法，其包括以下步骤：

将Au的前躯体盐的水溶液与作为催化剂载体的具有三维有序大孔结构的简单金属氧化物或者复合金属氧化物混合，得到混合溶液；

使混合溶液进入膜反应器，并输入氢气，氢气流量为10-200mL/min；

将还原剂按照预定的化学计量比配制成溶液，并使其进入膜反应器中与所述混合溶液混合，使Au担载到所述载体上，还原剂的流量控制为0.1-5mL/min；

通过过滤或者离心处理将固体产物分离，然后经过洗涤、干燥、焙烧，得到所述氧化催化剂。

5.如权利要求4所述的制备方法，其中，作为催化剂载体的具有三维有序大孔结构的简单金属氧化物或者复合金属氧化物的制备方法包括以下步骤：

将含有活性组分的盐按照预定的化学计量比混合溶于有机络合剂中，并加入助溶剂，得到催化剂前驱体溶液，其中，所述有机络合剂为液态二元醇或多元醇，所述助溶剂为甲醇或乙醇；

将所得到的催化剂前驱体溶液作为浸渍液，加入胶体晶体模板反复进行浸渍、干燥，然后在空气气氛中升温至450℃-1000℃，保温4-10h。

6.如权利要求5所述的制备方法，其中，含有活性组分的盐、有机络合剂和助溶剂的催化剂前驱体溶液中，金属离子的总浓度为0.05-3mol/L。

7.如权利要求5所述的制备方法，其中，所述空气气氛中的空气流速为30-300mL/min。

8.如权利要求5所述的制备方法，其中，以2℃/min以下的升温速率程序升温至450℃-1000℃。

9.如权利要求5所述的制备方法，其中，所述胶体晶体模板的制备方法包括以下步骤：

在氮气保护下，将丙酮和二次蒸馏水混合，并以水浴预热至60-90℃，加入单体甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯，继续以水浴加热至60-90℃；

在氮气保护下，加入60-90℃的引发剂水溶液，持续搅拌2-10h，得到单分散聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯微球乳液；

将微球乳液置于离心管中，以1000-10000rpm的转速离心处理1-30h，得到紧密堆积的胶体晶体模板，或者将微球乳液置于平底容器内，以40-80℃的温度在干燥箱中缓慢蒸发，微球沉积得到胶体晶体模板。

10.一种净化柴油车排放碳烟颗粒物的方法，其包括采用权利要求1-3任一项所述的氧化催化剂催化柴油车排放的碳烟颗粒物的燃烧进行净化的过程。