[发明专利]用于天然气车尾气中甲烷净化的负载型催化剂及制备与应用

摘要

本发明提供了一种用于天然气车尾气中甲烷高效净化的ZrO₂负载型含Mn催化剂及其原位制备方法，属于天然气车尾气净化技术领域。该类催化剂以ZrO₂为载体，以过渡金属元素Mn、Fe、Cu中的一种或几种作为活性组分，活性组分的负载量(质量比)为40～80％。其制备方法如下：将一定量的ZrO₂载体加入锰前驱体中，采用水热法在ZrO₂上原位制备出单相MnO₂及其改性组分，然后通过离心、洗涤、干燥后，得到催化剂。本发明的催化剂对天然气车尾气中甲烷的起燃温度低，能在500℃以下将甲烷完全氧化，与现行商用贵金属催化剂的净化性能相当，且成本低廉、热稳定性好。本发明中催化剂的制备方法简单、原料丰富、易于操作、成本低廉，极具应用前景。

主权项

1.一种用于天然气车尾气中甲烷净化的负载型催化剂的原位制备方法，所述催化剂以ZrO₂作为载体，活性组分为：Mn，或，Mn和Fe，或，Mn和Cu，或，Mn、Fe和Cu；其特征在于，包括以下步骤：步骤一：取适量Mn、Fe、Cu的可溶盐中的一种或几种，与适量的ZrO₂混合均匀，配制成悬浊液A；步骤二：取适量高锰酸盐，和季铵盐类表面活性剂混合均匀后，配制成溶液B；步骤三：将溶液B以一定的速度加入溶液A中，搅拌均匀，得到的悬浊液转移到配备聚四氟乙烯内胆的不锈钢反应釜中，进行水热反应；步骤四：水热反应结束后，采用离心过滤或抽滤得到沉淀，用去离子水和乙醇清洗多次后，烘干得到催化剂粉末。