[发明专利]一种内燃机尾气净化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种内燃机尾气净化催化剂及其制备方法，其特征在于：催化剂由金属元素和分子筛组成，金属元素分布在分子筛表面孔道或和笼中；

催化剂的制备方法如下：

S1：将合成原料进行高速剪切，形成前体结构；

S2、按照一定比例，将金属盐、有机胺和水混合，形成金属配合物；

S3、将前体结构、金属配合物、无机碱、硅源、铝源、模板剂和水进行混合搅拌，进行前体结构自组装，得到胶态前体；

S4、将胶态前体在一定环境下，进行恒温陈化处理；

S5、陈化结束后，将胶态前体转入密闭容器中，在一定的环境下，进行晶化反应；

S6、将晶化产物进行固液分离得到的固态物质洗涤至中性，并在一定的温度下彻底干燥，干燥后的固态物质在一定温度下焙烧一定的时间，焙烧后的固态物质在氢气气氛下，在一定温度下处理一端时间，得到催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种内燃机尾气净化催化剂及其制备方法，其特征在于：所述分子筛结构为MFI型分子筛、FAU型分子筛和CHA型分子筛中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种内燃机尾气净化催化剂及其制备方法，其特征在于：所述金属元素包括贵金属元素或贱金属元素中的一种或多种；

其中贵金属元素包括钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、金(Au)、银(Ag)、铱(Ir)、钌(Ru)元素中的一种或多种；

贱金属元素包括钾(K)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、锶(Sr)、钡(Ba)、铌(Nb)、锆(Zr)、钇(Y)、钼(Mo)、钨(W)、铪(Hf)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、锡(Sn)、镉(Cd)元素中的一种或多种。

优选地，同时使用钯和铂。

4.根据权利要求1所述的一种内燃机尾气净化催化剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的合成原料为含硅或者含硅铝酸盐的无机化合物，优选的，合成原料包括硅酸钠、硅铝酸盐类分子筛、二氧化硅、硅藻土、粉煤灰、黏土和长石的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种内燃机尾气净化催化剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的金属盐的金属离子所对应前体为硝酸盐、乙酸盐、氯化盐、含氧氯酸盐、磷酸盐、异丙醇盐、柠檬酸盐中的一种或多种；

所述有机胺包括乙二胺、四乙烯五胺或三乙胺的一种或两种及以上。

6.根据权利要求1所述的一种内燃机尾气净化催化剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤S3中的硅源包括硅酸四乙酯、水玻璃、硅溶胶或白炭黑的任一种；

所述步骤3中的铝源包括偏铝酸钠、异丙醇铝、拟薄水铝石或硫酸铝的任一种；

所述步骤3中的模板剂为四丙基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵和金刚烷的任一种。

7.根据权利要求1所述的一种内燃机尾气净化催化剂及其制备方法，其特征在于：所述配制胶态前体的物料摩尔比为，硅:铝:模板剂:金属:有机胺:水＝1:(0.001-0.5):(0.1-0.5):(0.0006-0.2):(0.001-5):(18-100)。

8.根据权利要求1所述的一种内燃机尾气净化催化剂及其制备方法，其特征在于：所述金属元素占比分子筛载体质量的0.1％-30％。

9.根据权利要求1所述的一种内燃机尾气净化催化剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤S4将胶态前体在120℃环境下进行陈化；

优选的，所述步骤S5中陈化结束后，将胶态前体转入密闭容器中，在190℃环境以下，进行晶化反应；

优选的，所述步骤S6中将晶化产物进行固液分离得到的固态物质洗涤至中性，并在60-100℃的温度下彻底干燥，干燥后的固态物质在300-600℃温度下焙烧2-8小时，焙烧后的固态物质在氢气气氛下，100-400℃的条件下处理0.5-4小时。

10.权利要求1-9所述的催化剂应用于内燃机尾气净化。