本发明专利技术涉及一种车用柴油机尾气NOx、CO、HC净化催化剂及其制备方法，其特征在于该催化剂以Mn‑Mo‑W‑Ox复合氧化物为催化剂活性组分，以Co、Fe、Ni、Cu、La、Nd、Zr或Y氧化物中一种或几种为助催化剂，以Ti‑Si‑Oy复合氧化物为载体；其中以载体质量为基准，催化活性组分质量百分含量为5％～18％，助催化剂质量百分含量为0.1％～8％；其制备方法是将饱和的锰钼钨复合离子液，助催化离子溶液，钛白粉，粘土，有机成型剂一起搅拌均匀、混炼、陈腐、挤出成型，经干燥、焙烧制得整体式催化剂。该催化剂环境友好，低温SCR脱除NOx效率高，活性温度窗口宽范，催化氧化CO和HC效率高；成本低，机械强度高，抗震性能优良，制备工艺简单。优先适用于车用柴油机尾气NOx、CO及HC净化，亦适用于如船舶等其它移动源柴油机尾气净化处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种车用柴油机N0X、⑶、HC净化催化剂及其制备方法，属于环保催化材料和大气污染治理领域。
技术介绍
由于柴油机功率大，能耗低，经济性能好，而且⑶2的排放量比汽油机少20%?30%，因而在车用领域中起到了越来越重要的作用。据中国工业汽车协会统计，2009年全国柴油机销售306万台，2010年销售399万台，同比增长30.36 %。柴油机尾气中主要污染物有:氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和悬浮粒子(particulate matter ;PM)。其中，N0X会促使光化学烟雾的形成，造成酸雨，增加对流层臭氧的浓度破坏植被等生态环境问题;此外，NOx还对各种纤维、橡胶、塑料、电子材料等具有不良影响。CO通过呼吸道进入人体后，会同血红蛋白结合，破坏血液中的氧交换机制，损害中枢神经，引起头痛、呕吐、昏迷和痴呆等症状，甚至死亡。未完全燃烧的HC会造成贫血、神经衰弱，引起呼吸困难并降低肺对传染病的抵抗力，且碳氢化合物中含有的多环芳烃有巨大的致癌作用，长期接触会诱发肺癌、胃癌和皮肤癌。2012年6月12日世界卫生组织专家认定柴油机尾气与石棉、砒霜等物质一样，具有高度致癌性。世界各国为保护本国的生态环境，根据本国污染物的排放现状和控制排放水平的实际情况，都相继制定了排放标准和法规。例如于2013年在欧洲实施的欧VI标准，其重型柴油发动机氮氧化物排放只有欧I排放法规的6.25%。而EPA2010法规，更是将NOx的排放水平降到0.27g/kwh，成为目前全球要求最严格的排放法规。我国柴油机排放标准多参考欧洲排放标准。选择性催化还原(SCR)技术因脱除NOx效率高，稳定性好，与降低油耗之间无直接矛盾，可以使用欧III/欧IV/欧V共用发动机试验平台等优点，已成为移动源柴油机尾气脱硝的主流技术和发展方向。目前，车用柴油机的核心技术仍主要掌握在国外相关厂家手中，研发自主知识产权的柴油机SCR脱硝协同脱除CO及CH催化剂成为我国移动源柴油机尾气净化的紧迫需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了改进现有技术的不足而提供一种环保、无二次污染、低成本的车用柴油机尾气N0x、C0、HC净化催化剂。本专利技术的另一目的是提供上述催化剂的制备方法。本专利技术的技术方案为:一种车用柴油机尾气N0x、C0、HC净化催化剂，其特征在于所述催化剂是以Mn-Mo-W-Ox复合氧化物为催化剂活性组分，以Co、Fe、N1、Cu、La、Nd、Zr或Y氧化物中一种或几种为助催化剂，以T1-S1-Oy复合氧化物为载体;其中以载体质量为基准，催化活性组分质量百分含量为5%?18%，助催化剂质量百分含量为0.1%?8% ;所述的Mn-Mo-W-Ox催化活性组分中Mn、Mo与W元素摩尔比为1: (0.01?0.1): (0.05?0.15);所述的T1-S1-Oy载体中Ti与Si元素质量比为(I?20):1。本专利技术还提供了上述的催化剂的制备方法，其具体步骤为:(I)锰、钼、钨复合离子溶液的制备以Mn、Mo与W元素摩尔比为1:(0.01?0.1):(0.05?0.15)，分别称取可溶性锰源试剂、钨源试剂和可溶性钼源试剂，将其溶解于酸溶液中，经搅拌均匀配制稳定的锰钼钨饱和溶液；(2)助催化剂前躯体离子溶液制备筛选并称取可溶性钴盐、铁盐、镍盐、铜盐、镧盐、钕盐、锆盐或钇盐中一种或几种溶解于酸性溶液中，经搅拌配制均匀稳定的助催化剂离子饱和溶液；(3)钛、硅复合氧化物前驱体预处理以Ti与Si元素质量比为(I?20):1，分别称取:钛白粉、粘土，干混均匀，得载体前躯体复合干粉；(4)催化剂泥料制备与预处理按照以载体质量为基准，催化活性组分质量百分含量为5%?18%，助催化剂质量百分含量为0.1%?8%，将步骤(I)制得的锰钼钨饱和溶液，步骤(2)制得的助催化剂离子饱和溶液，步骤(3)制得的载体前躯体复合干粉，以及有机成型剂倒入搅拌机中混合搅拌练泥，经捏合机反复捏合，泥料陈腐后，置入成型机中预挤，制备湿度均匀的催化剂泥料；(5)催化剂成型、干燥、焙烧将步骤(4)制得的催化剂泥料放入成型机中，经模具挤出成蜂窝状胚料，经干燥、焙烧，即制得整体式的车用柴油机尾气N0x、C0、HC净化催化剂。优选步骤(I)中所述的可溶性锰源试剂为硝酸锰、氯化锰、硫酸锰或乙酸锰;所述的可溶性钼源试剂为钼酸铵;所述钨源试剂为钨酸铵、仲钨酸铵或偏钨酸铵。优选步骤(2)中所述的钴盐为氯化钴、硝酸钴或硫酸钴;所述的铁盐为硝酸铁或氯化铁;所述的镍盐为硝酸镍或氯化镍;所述的铜盐为氯化铜、硝酸铜或醋酸铜;所述的镧盐为硝酸镧、氯化镧或醋酸镧;所述的钕盐为硝酸钕;所述的锆盐为氧氯化锆;所述的钇盐为硝酸钇或醋酸钇。优选步骤(I)中所述的酸性溶液为的柠檬酸、醋酸或磷酸的一种或多种，其质量浓度为0.1?1%;步骤(2)中所述的酸性溶液为的盐酸或硝酸，其质量浓度0.1?1%。优选步骤(4)中所述的有机成型剂为羧甲基纤维素、淀粉、糊精或羟丙基甲基纤维素的一种或几种;且有机成型剂的加入质量为载体质量的0.1 %?2%。优选步骤(4)中所述的陈腐时间为12?24h。优选步骤(5)中所述的干燥方式为自然阴干或普通鼓风干燥箱干燥；自然阴干时，干燥时间30?70h;普通鼓风干燥箱干燥时，干燥温度为20?50 0C，干燥时间2?8h。优选步骤(5)中所述的焙烧温度为550?650°C，焙烧时间为2?5h。有益效果:本专利技术所制得的催化剂在GHSV=10000h—1，200?393°(:的温度窗口范围内具有较好的脱硝活性;CO起燃温度200°C ;HC起燃温度300°C，在550°C基本能够完全脱除。催化剂组分无毒、环境友好，机械强度高、抗震性能优良，热稳定性能良好，制备工艺简单，成本低。适用于汽车柴油机尾气N0x、C0、HC的净化处理。【附图说明】图1为实施例1所制备的催化剂同时脱除N0x、C0、HC活性变化曲线；图2为实施例2所制备的催化剂同时脱除NOx、CO、HC活性变化曲线；图3为实施例3所制备的催化剂同时脱除N0x、C0、HC活性变化曲线；图4为实施例4所制备的催化剂同时脱除N0x、C0、HC活性变化曲线；图5为实施例5所制备的催化剂同时脱除NOx、CO、HC活性变化曲线；图6为实施例6所制备的催化剂同时脱除N0x、C0、HC活性变化曲线；图7为实施例7所制备的催化剂同时脱除N0x、C0、HC活性变化曲线；图8为实施例8所制备的催化剂同时脱除N0x、C0、HC活性变化曲线；图9为实施例9所制备的催化剂同时脱除N0x、C0、HC活性变化曲线；【具体实施方式】实施例1(I)猛、钼、钨复合离子溶液的制备以Mn/Mo/W元素摩尔比为1: 0.06:0.1，分别称取9.04g硝酸锰、0.27g六水合钼酸铵、0.67g偏钨酸铵，将其溶解于质量浓度为I %的柠檬酸溶液中，经搅拌均匀配制稳定的锰、钼、钨饱和溶液；(2)助催化剂前躯体离子溶液制备筛选并称取0.025g硝酸铁，将其溶解于1%的硝酸中，经搅拌配制均匀稳定的饱和溶液；(3)钛、硅复合氧化物前驱体预处理以Ti/Si元素质量比为9:1，分别称取22.50g钛白粉、2.50g粘土，干混均匀；(4)催化剂泥料的制备与预处理按照催化剂当前第1页1&nbs本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种车用柴油机尾气NOx、CO、HC净化催化剂，其特征在于所述催化剂是以Mn‑Mo‑W‑Ox复合氧化物为催化剂活性组分，以Co、Fe、Ni、Cu、La、Nd、Zr或Y氧化物中一种或几种为助催化剂，以Ti‑Si‑Oy复合氧化物为载体；其中以载体质量为基准，催化活性组分质量百分含量为5％～18％，助催化剂质量百分含量为0.1％～8％；所述的Mn‑Mo‑W‑Ox催化活性组分中Mn、Mo与W元素摩尔比为1:(0.01～0.1):(0.05～0.15)；所述的Ti‑Si‑Oy载体中Ti与Si元素质量比为(1～20):1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：眭国荣，韩冰，沈岳松，许仲梓，祝社民，沈树宝，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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