【技术实现步骤摘要】
基于复合主催化剂和水滑石衍生氧化物的柴油机用催化剂及其制备方法
本专利技术属于柴油机尾气污染物净化技术，具体涉及一种用于柴油机尾气中氮氧化物(NitrogenOxides—NOx)污染物净化用的吸附-还原催化剂及其制备方法。
技术介绍
近年来我国机动车的生产量和保有量持续快速增长，在为经济发展和居民生活带来巨大便利的同时，也导致我国面临的大气污染问题日益突出。其中，机动车对我国大气中NOx污染物的贡献尤其明显，如2012年我国NOx的总排放量达到2337.8万吨，而机动车排放的NOx在其中大约占到3成。在城市地区，由于工业污染源较少，燃煤、燃气污染源已完成排污改造，导致机动车对城市大气NOx污染的全年贡献率超过50％。因此，控制机动车的NOx排放已成为当前我国大气污染防治工作的重点内容之一。由于柴油车的NOx排放相对较高(2014年我国柴油车的NOx排放量接近机动车总NOx排放量的70％)，其燃烧过程中又存在NOx和PM两种污染物此消彼长的“trade-off”效应，加之富氧排气不利于NOx的还原净化，从而导致柴油车的NOx排放控制已成为我国NOx污染控制的最关键...
【技术保护点】
1.一种基于复合主催化剂和水滑石衍生氧化物的柴油机用催化剂，包括ABO3型钙钛矿复合氧化物、改性ZSM‑5分子筛、CeO2‑ZrO2固溶体、γ‑Al2O3、改性水滑石衍生复合氧化物以及堇青石蜂窝陶瓷载体，其特征在于：所述ABO3型钙钛矿复合氧化物的A位由Ce和La组成、B位由Fe和Mn组成，形成LaxCe(1‑x)MnyFe(1‑y)O3型钙钛矿复合氧化物，其中，x表示A位Ce离子在A位Ce、La两种离子摩尔数之和中的摩尔百分比例，x＝25～75％；y表示B位Fe离子在B位Fe、Mn两种离子摩尔数之和中的摩尔百分比例，y＝50～75％；同时，所述LaxCe(1‑x)MnyF...
【技术特征摘要】
1.一种基于复合主催化剂和水滑石衍生氧化物的柴油机用催化剂，包括ABO3型钙钛矿复合氧化物、改性ZSM-5分子筛、CeO2-ZrO2固溶体、γ-Al2O3、改性水滑石衍生复合氧化物以及堇青石蜂窝陶瓷载体，其特征在于：所述ABO3型钙钛矿复合氧化物的A位由Ce和La组成、B位由Fe和Mn组成，形成LaxCe(1-x)MnyFe(1-y)O3型钙钛矿复合氧化物，其中，x表示A位Ce离子在A位Ce、La两种离子摩尔数之和中的摩尔百分比例，x＝25～75％；y表示B位Fe离子在B位Fe、Mn两种离子摩尔数之和中的摩尔百分比例，y＝50～75％；同时，所述LaxCe(1-x)MnyFe(1-y)O3型钙钛矿复合氧化物中La离子和Ce离子的摩尔数之和与Mn离子和Fe离子的摩尔数之和的比例为1:1；所述改性ZSM-5分子筛为Cr改性ZSM-5分子筛，其中，Cr元素以Cr2O3的形式均匀分散于ZSM-5分子筛的表面和微孔中，且Cr2O3与ZSM-5分子筛的质量百分比为：5～15％/95～85％，质量百分比之和为100％；所述LaxCe(1-x)MnyFe(1-y)O3型钙钛矿复合氧化物与所述Cr改性ZSM-5分子筛的质量百分比为：75～50％/25～50％，质量百分比之和为100％；由Al2O3组成所述改性水滑石衍生复合氧化物结构中的三价金属氧化物；由MgO和NiO组成所述改性水滑石衍生复合氧化物结构中的二价金属氧化物，且MgO与NiO的质量百分比为：15～35％/85～65％，质量百分比之和为100％；由此获得的产物即为Ni改性水滑石衍生复合氧化物，所述Ni改性水滑石衍生复合氧化物中Mg离子和Ni离子的摩尔数之和与Al离子的摩尔数的比例为：3:1；所述LaxCe(1-x)MnyFe(1-y)O3型钙钛矿复合氧化物和Cr改性ZSM-5分子筛组成催化剂的主催化剂，所述CeO2-ZrO2固溶体组成的助催化剂，所述Ni改性水滑石衍生复合氧化物和γ-Al2O3组成催化剂的涂层基础材料；所述主催化剂、助催化剂和涂层基础材料共同组成催化剂的催化涂层，其中，主催化剂、助催化剂及涂层基础材料的质量百分比分别对应为：8～15％/10～20％/82～65％，质量百分比之和为100％；由所述催化涂层与堇青石蜂窝陶瓷载体组成了催化剂，所述催化涂层与堇青石蜂窝陶瓷载体的质量百分比为：10～30％/90～70％，质量百分比之和为100％；所述堇青石蜂窝陶瓷载体采用400目堇青石蜂窝陶瓷。2.按照权利要求1所述的基于复合主催化剂和水滑石衍生氧化物的柴油机用催化剂，其特征在于：所述助催化剂中，CeO2与ZrO2的质量百分比为：80～60％/20～40％，质量百分比之和为100％。3.按照权利要求1所述的基于复合主催化剂和水滑石衍生氧化物的柴油机用催化剂，其特征在于：所述涂层基础材料中，所述Ni改性水滑石衍生复合氧化物和γ-Al2O3的质量百分比为：80～90％/20～10％，质量百分比之和为100％。4.按照权利要求1所述的基于复合主催化剂和水滑石衍生氧化物的柴油机用催化剂，其特征在于：所述涂层基础材料中，γ-Al2O3由作为涂层粘结剂的铝溶胶转化生成。5.一种按照权利要求1所述基于复合主催化剂和水滑石衍生氧化物的柴油机用催化剂的制备方法，其特征是：包括以下步骤：步骤一、制备催化剂原料用量的确定：主催化剂中，所述LaxCe(1-x)MnyFei(1-y)O3型钙钛矿复合氧化物中的A位La离子与A位Ce离子的摩尔百分比为25～75％/75～25％，B位Mn离子与B位Fe离子的摩尔百分比为25～50％/75～50％，质量百分比之和为100％；助催化剂中，CeO2与ZrO2的质量百分比为：80～60％/20～40％，质量百分比之和为100％；所述涂层基础材料中，所述Ni改性水滑石衍生复合氧化物和γ-Al2O3的质量百分比为：80～90％/20～10％，质量百分比之和为100％；以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层的质量；依据上述催化剂中各个组分的比例计算催化剂制备所需LaxCe(1-x)MnyFe(1-y)O3型钙钛矿复合氧化物的质量及其中La、Ce、Mn、Fe四种元素的摩尔数；Cr改性ZSM-5分子筛及其中Cr2O3与ZSM-5分子筛的质量；以及CeO2、ZrO2、γ-Al2O3、Ni改性水滑石衍生复合氧化物及其中MgO、NiO、Al2O3的质量；再结合每433.0g[La(NO3)3·6H2O]制备1molLa离子、每434.1g[Ce(NO3)3·6H2O]制备1molCe离子、每404.0g[Fe(NO3)3·9H2O]制备1molFe离子、每173.0g[Mn(CH3COO)2]制备1molMn离子、每800.2g[Cr(NO3)3·9H2O]制备152.0gCr2O3、每434.1g[Ce(NO3)3·6H2O]制备172.1gCeO2、每429.3g[Zr(NO3)4·5H2O]制备123.2gZrO2、每256.4g[Mg(NO3)2·6H2O]制备40.3gMgO、每290.8g[Ni(NO3)2·6H2O]制备74.7gNiO、每750.2g[Al(NO3)3·9H2O]制备102.0gAl2O3，计算出制备所述催化剂所需消耗的La(NO3)3·6H2O、钙钛矿制备用Ce(NO3)3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Mn(CH3COO)2、Cr(NO3)3...
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