[发明专利]一种用于净化柴油车尾气的氧化型催化剂及其制作方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种废气净化用的氧化型催化剂，更具体地说涉及用于净化柴油车尾气的氧化型催化剂，本发明还涉及该种用于净化柴油车尾气的氧化型催化剂的制作方法，该催化剂能有效降低柴油车尾气中的一氧化碳和碳氢以及颗粒物中SOF的排放，并对SO₂的氧化有较强的抑制作用。 

背景技术

柴油车由于燃油效率高，动力性能稳定，在交通运输方面得到了广泛的应用。而随着柴油车数量的不断增加，柴油车导致的大气环境污染也越来越引起人们的广泛关注。柴油车排放的污染物中主要有一氧化碳、碳氢、氮氧化物以及颗粒物，颗粒物主要有干碳、SOF和少量的硫酸及硫酸盐组成。 

氧化型催化剂通过氧化作用将一氧化碳、碳氢以及SOF氧化成为二氧化碳和水，从而达到降低污染物排放的目的。在使用过程中不需要再生，维护简单，因此氧化型催化剂是目前应用最为广泛的柴油车尾气后处理技术。但是由于国内的油品中含硫量较高，在尾气中含有较多的二氧化硫，而二氧化硫会被氧化成三氧化硫进一步形成硫酸盐，随着三氧化硫的生成量越多，尾气中硫酸盐颗粒物的排放量随之增大，不但抵消了一部分减少SOF带来的环境效益，而且硫酸盐会使催化剂失活、中毒，降低了催化剂对柴油车尾气中的一氧化碳、碳氢及SOF的转化能力，所以氧化型催化剂应具有一定的抗硫性能。 

中国专利公布号CN101879445A，公布日2010年11月10日，名称为一种催化燃烧去除柴油车碳烟的稀土烧绿石型复合氧化物催化剂及其制备方法，该申请案公开了一种催化燃烧去除柴油车碳烟的稀土烧绿石型复合氧化物催化剂及其制备方法，复合金属氧化物表达式为A₂B_2-xM_xO₇,其中A为La，B为Sn，M为Mn、Fe、Co、Ni或Cu。其不足之处在于，抗硫性能较差。 

  

发明内容

本发明的目的在于为了解决现有去除柴油尾气的催化剂抗硫性差的缺陷而提供了一种用于净化柴油车尾气的氧化型催化剂，这种氧化型催化剂对一氧化碳、碳氢及SOF具有较好的氧化能力，尤其在低温排放范围内可以获得较高的催化活性，同时还具有高选择性氧化能力，能有效的抑制二氧化硫的氧化，具有较强的抗硫能力。 

本发明的另一目的在于还提供用于净化柴油车尾气的氧化型催化剂的制作方法。用该方法生产的柴油车氧化型催化剂起燃温度低、转化率高、耐久性好，且该方法制作工艺过程简单，制作成本低。 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种用于净化柴油车尾气的氧化型催化剂，该催化剂是由基体及涂覆在基体上的催化剂涂层组成，涂层分为底层和上层，所述催化剂底层涂层由钙钛矿制成，上层涂层由活性氧化铝、稀土储氧材料、分子筛、催化活性组分和催化剂助剂制成；上层涂层中各组分的质量百分比为：催化助剂5-20％、稀土储氧材料30-60％、 活性氧化铝20-50％、分子筛10-40%与催化活性组分0.2-10%，所述的钙钛矿为La_mSr_(1-m)Co_nNi_(1-n)O₃，其中m=0.6-0.9，n=0.6-0.9。在本技术方案中，柴油车氧化型催化剂涂层加入了钙钛矿，稀土储氧材料，高比表面积活性氧化铝材料和分子筛材料，提高了柴油车氧化型催化剂的活性及耐久性，降低了活性组分的使用量，本发明提供的柴油车氧化型催化剂对一氧化碳、碳氢及SOF具有较好的氧化能力，尤其在低温排放范围内可以获得较高的催化活性，同时还具有高选择性氧化能力，能有效的抑制二氧化硫的氧化，具有较强的抗硫能力。

作为优选，所述的基体为堇青石陶瓷蜂窝载体或者莫来石陶瓷蜂窝载体或者碳化硅陶瓷蜂窝载体或者FeCrAl基高温金属蜂窝载体。 

作为优选，所述的活性氧化铝为CeZr-Al₂O₃、La-Al₂O₃、SiO₂-Al₂O₃中的一种，或者两种以上的混合物。 

作为优选，所述的稀土储氧材料选自由La、Pr、Nd、Sr、Bi、Y中一种，或者两种以上元素进行改性的Ce_xZr_(1-x)O储氧材料，X=0.4-0.8；所述的分子筛为ZSM-5分子筛、Cu-分子筛、β-分子筛中的一种，或者两种以上的混合物。