[发明专利]一种以CeZrK/rGO纳米固溶体为主要成分的催化剂的使用方法

说明书

本发明公开了一种以CeZrK/rGO纳米固溶体为主要成分的催化剂的使用方法，其中，所述CeZrK/rGO纳米固溶体具有如下通式：Ce_AZr_BK_C/rGO；其中，通式中A:B:C＝5:1～3:1～3；将该催化剂应用于碳烟氧化反应。CeZrK/rGO纳米固溶体。所述CeZrK/rGO纳米固溶体在催化碳烟氧化反应中的反应温度更低，催化活性更高并且成本更加低廉。

技术领域

本发明具体涉及一种以CeZrK/rGO纳米固溶体为主要成分的催化剂的使用方法。

技术背景

由于具有较高的热效率，柴油机在运输和各种非道路工程机械中得到了广泛的应用。然 而，其排放的废气会造成严重的环境污染，同时危及人类健康，特别是可进入血液、触发基 因突变和产生健康风险的碳烟。近年来，随着排放法规的日益严格，柴油机的碳烟排放控制 技术已成为各国政府和学者关注的焦点。

柴油机催化型颗粒捕集器(CDPF)是控制柴油机碳烟排放的有效工具，一般情况下，柴油 机排气温度在150℃到450℃之间，而碳烟的氧化温度超过了550℃。因此，有必要提高碳 烟的燃烧温度，但过高的碳烟燃烧温度会损坏滤料。因此，利用催化剂降低碳烟的氧化反应 温度是更优的解决方案。柴油机催化型颗粒捕集器(CDPF)不需要额外的热源和复杂的控制系 统，从而大大降低了燃料消耗和发动机损耗。由于碳烟的催化氧化是O₂、碳烟和催化剂之间 的反应，催化剂与碳烟的接触面积和催化剂的本征催化活性是影响碳烟氧化效率的两个关键 因素，这是柴油机催化型颗粒捕集器再生中的关键问题。

因此，设计并制备接触面积大、本征催化活性高并价格低廉的催化剂对柴油机催化型颗 粒捕集器具有重要意义。

中国发明专利公开说明书CN108554406B，公开日20200424，公开了一种负载合金型碳 烟氧化催化剂及其制备方法载体为铈锆复合氧化物及其轻稀土修饰体系，合金型活性组分为 均质型钯银合金，合金型活性组分按质量百分比的组成为钯1％～20％，银80％～99％，总 金属负载量为4％～15％。该发明的实施例2中，在疏松接触形态的碳烟氧化达到最大速率 时的温度为416℃，一定程度上降低了碳烟氧化的反应温度增加了效率。

但是柴油机排气温度在150℃到450℃之间，上述发明中的碳烟氧化达到最大速率时的 温度为416℃，虽然已经落入柴油机排气温度范围内却处在较高范围，催化活性依然存在提 高的空间。由于是负载合金型催化剂且载体为铈锆复合氧化物及其轻稀土修饰体系，合金型 活性组分为均质型钯银合金，导致该催化剂的成本依然较高。

因此，需要发明一种新的碳烟氧化催化剂的使用方法，使该碳烟氧化催化剂的反应温度 更低，催化活性更高并且更加低廉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以CeZrK/rGO纳米固溶体为主要成分的催化剂的使用方法， 该纳米固溶体在催化碳烟氧化时的反应温度更低，催化活性更高，提升碳烟氧化反应速率。

为达到上述目的，以CeZrK/rGO纳米固溶体为主要成分的催化剂的使用方法，其中，

所述CeZrK/rGO纳米固溶体，具有如下通式：

Ce_AZr_BK_C/rGO

通式中A:B:C＝5:1～3:1～3；将该催化剂应用于碳烟催化氧化反应。

进一步的，所述铈离子(Ce⁴⁺)的氧化物为CeO₂，锆离子(Zr⁴⁺)的氧化物为ZrO₂，钾离子(K⁺)的氧化物为K₂O。