[发明专利]一种低温催化去除环境污染物的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低温催化去除环境污染物的催化剂及其制备方法；所述催化剂是由Ag、Co、M、O四种元素构成的一种化学式为zAg/CO_1‑xM_xO_y的化合物，其中M＝La、Ce、Pr中的一种，0.02≤x≤0.5，1.33≤y≤2，0.05≤z≤0.3，M：Co的原子比为x：(1‑x)，Ag：(Co+M)的原子比为z：1。本发明制得的催化剂能低温催化去除一氧化碳，颗粒物等常见环境污染物。通过调变x与z的值改善柴油机排放污染控制中氨选择性催化还原氮氧化物的温度窗口。

技术领域

本发明属于环境催化技术领域，具体涉及一种低温催化去除环境污染物的催化剂及其制备方法。

背景技术

环境催化是一种利用催化剂将环境中有害物质转化为环境友好产物的技术。随着现代工业的发展以及汽柴油车保有量的增加，大气环境不断恶化，一氧化碳，氮氧化物，颗粒物(碳烟)的污染形势日趋严峻。这些物质不但对大气环境造成了破坏，更严重危害人类的健康。催化技术也因此被广泛应用于大气环境治理领域。

目前用于一氧化碳治理的技术主要为催化氧化，然而其应用的催化剂普遍包括Pt等贵金属，降低了排放系统经济性。治理氮氧化物的技术主要有碳氢选择性催化还原(HC-SCR)及氨选择性催化还原(NH₃-SCR)，目前我国主要在采用NH₃-SCR技术路线，其主要催化剂存在着强毒性，温度窗口狭窄等问题。颗粒物去除技术主要包括氧化型催化剂(DOC)和柴油机颗粒过滤器(DPF)，但前者只能去除颗粒表面的挥发性有机物，对碳烟的捕集效果不佳；后者对碳烟捕集效率较高，但需要可靠经济的再生技术。主要的DPF再生技术包括：电加热再生、逆向喷气再生、进排气节流再生、喷油助燃再生、电自加热再生、微波加热再生、燃油添加剂辅助再生、连续催化再生等，不过以上加热再生技术存在着过滤体容易损坏、可靠性差、系统复杂等缺陷，而喷气再生技术则存在低温起燃性能差、安装复杂等问题；连续再生是一种很有潜力的再生方式，其能耗低，系统简单易维护。连续再生技术应用的关键是找到一种低温催化氧化性能优异的催化剂。

经对现有技术的文献检索发现，公开号为104508269A的中国发明专利申请，名称为：高性能SCR催化剂系统，具有清除SOF成份的催化剂活性物质的清除SOF催化剂模块附着在柴油发动机后端，并连续在下游安装具有SCR催化剂活性物质的SCR催化剂模块，从而有效清除氮氧化合物。但整体而言，其系统分为两个模块，较为复杂，经济性不佳。

经对现有技术的文献检索发现，公开号为103285854A的中国发明专利申请，名称为：柴油机尾气颗粒物催化剂、及其制备方法和使用方法；该催化剂包括：载体，负载于催化剂载体上的催化剂助剂和催化剂活性成分。催化剂载体为具有较高机械强度的粗孔微球硅胶，催化剂助剂为金属氧化物，活性组分为金属钌。其主要问题在于催化剂的经济性较差，钌存在着高温流失的属性，催化性能不稳定等诸多缺陷。

经对现有技术的文献检索发现，申请号为201410328641.X，公开号为104162424A的中国发明专利申请，名称为：氧化铈负载钯催化剂的制备方法及在CO催化氧化中的应用，该专利公开了一种低温条件下完成氧化铈负载钯的工艺。但此工艺程序复杂，成本较高，在实际应用中会有较大的局限性。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术存在的不足，提出了一种低成本，制备工艺相对简化的能低温催化去除多种环境污染物的催化剂及其制备方法。本发明应用于低温催化去除一氧化碳、低温催化去除柴油车尾气排放的颗粒物及氨选择性催化还原氮氧化物领域。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：