[发明专利]用于柴油车尾气处理的整体式SCR蜂窝催化剂及其制备方法

权利要求书

1.用于柴油车尾气处理的整体式SCR蜂窝催化剂，其特征在于：由蜂窝陶瓷载体和涂覆在蜂窝孔表面的涂层组成，所述的涂层由ZrO2/TiO2复合氧化物载体和催化剂活性组分组成，所述ZrO2/TiO2复合氧化物载体中各组分含量为：ZrO25-20wt%，TiO250-85wt%，所述催化剂活性组分中各组分含量为：V2O51-5wt%，WO31-10wt%，Fe2O31-5wt%，CuO1-5wt%，稀土金属氧化物1-10wt%，其余为粘结剂，所述粘结剂为拟薄水铝石。

2.根据权利要求1所述的用于柴油车尾气处理的整体式SCR蜂窝催化剂，其特征在于：所述的稀土金属氧化物是金属镧、铈、镨、钕中的一种或多种氧化物的组合。

3.根据权利要求1所述的用于柴油车尾气处理的整体式SCR蜂窝催化剂，其特征在于：所述的整体式SCR蜂窝催化剂活性温度窗口为160～550℃。

4.根据权利要求1所述的用于柴油车尾气处理的整体式SCR蜂窝催化剂的制备方法，其特征在于：所述的ZrO2/TiO2复合氧化物载体采用共沉淀法制备，以氨水为沉淀剂，反应液pH值约为10。

5.根据权利要求1所述的用于柴油车尾气处理的整体式SCR蜂窝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）载体的预处理：将蜂窝陶瓷载体用去离子水洗涤，在105～120℃的条件下干燥5-6h备用；

（2）ZrO2/TiO2复合氧化物载体的制备：按照权利要求1所述的氧化物质量分数称取硝酸锆和硫酸氧钛溶解在适量去离子水中制得锆钛混合液，将其与氨水通过并流的方式加到含有少量水的反应器中，通过调节氨水的流速控制反应液的pH值约为10，将得到的沉淀物抽滤、洗涤、用Ba(NO3)2检测，然后在60～120℃干燥5～12小时，300～500℃焙烧3～5小时。

（3）钒钨锆钛粉体催化剂的制备：按照权利要求1所述的氧化物质量分数称取钨酸铵和偏钒酸铵，将其依次溶于5%草酸溶液中制得浸渍液，将步骤（2）制备的ZrO2/TiO2复合氧化物载体浸于浸渍液中，浸渍温度80～90℃，浸渍时间3～6h，浸渍完成后在60～120℃干燥5～12小时，300～500℃焙烧3～5小时。

（4）催化剂浆料的制备：将硝酸铁、硝酸铜、稀土金属氧化物前驱体和粘结剂按照权利要求1所述氧化物质量分数加入到含有氧化锆球的球磨机中，再加入适量冰醋酸和去离子水，球磨5～10分钟，使各组分完全溶解并混合均匀，然后加入步骤（3）制备的钒钨锆钛粉体催化剂和适量去离子水，继续球磨5～10分钟，期间加冰醋酸或氨水调节pH值2～5，制成催化剂浆料，浆料固含量40～60wt%，粘度400～600Pa.S。

（5）涂覆：采用浸渍、吹扫的方式将步骤（4）制备的催化剂浆料直接涂覆在步骤（1）处理的蜂窝陶瓷载体上，对涂覆前和涂覆后的蜂窝陶瓷载体进行称重，以确定涂覆量。

（6）干燥焙烧：将步骤（5）制备涂覆好的催化剂在60～120℃干燥5～12小时，300～500℃焙烧3～5小时，冷去后制得SCR催化剂产品。

6.根据权利要求5所述的整体式SCR蜂窝催化剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤（3）中5%草酸溶液与ZrO2/TiO2复合氧化物载体等量。

7.根据权利要求5所述的整体式SCR蜂窝催化剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤（4）中的稀土金属氧化物前驱体均为其硝酸盐，包括硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕中的一种或多种。